Technologia genetyczna znana jako napęd genowy może pomóc w zapobieganiu malarii, roznosząc geny w dzikich komarach, które uniemożliwiają im przenoszenie pasożyta. Testy w laboratorium w Tanzanii potwierdziły teraz, że potencjalny napęd genowy mógłby osiągnąć ten cel, gdyby został wprowadzony do kraju.
„Byłoby to z pewnością technologia rewolucyjna” – mówi George Christophides z Imperial College London.
Konkretny fragment DNA w genomie zwierzęcia normalnie jest przekazywany tylko połowie potomstwa, ponieważ DNA rodzica jest dzielone na pół między jajo lub plemniki. Napędy genowe zwiększają tę proporcję, co oznacza, że kawałek DNA może szybko rozprzestrzeniać się w populacji, nawet jeśli nie zapewnia żadnej korzyści ewolucyjnej.
Istnieje wiele naturalnych napędów genowych, które działają za pomocą różnych mechanizmów, a w 2013 roku biolodzy opracowali sztuczne napędy genowe, korzystając z technologii edycji genów CRISPR, która działa poprzez kopiowanie fragmentów DNA z jednego chromosomu na drugi.
Celem jest wykorzystanie tych napędów do rozprzestrzeniania fragmentów DNA blokujących transmisję malarii – ale które fragmenty? Christophides zgłosił w 2022 roku, że rozwój pasożytów malarii wewnątrz komarów może być znacznie zmniejszony przez dwie małe białka, jedno pochodzące od pszczół i drugie od afrykańskiego żaby pazurczastej. Dodane geny dla tych białek przeciwmalarycznych mogą być związane z genem dla enzymu pomagającego komarom trawić krew, dzięki czemu białka przeciwmalaryczne są wytwarzane po karmieniu się komara i są wydzielane do jego jelita.
Jednak testy te przeprowadzono na linii laboratoryjnych komarów i odizolowanych od nich pasożytów malarii z kilkadziesiąt lat temu, więc nie było pewne, czy ten sposób byłby skuteczny dzisiaj w Afryce.
Teraz badacze, w tym Christophides i Dickson Lwetoijera z Instytutu Zdrowia Ifakara w Tanzanii, zmodyfikowali lokalne komary Anopheles gambiae tak, aby wytwarzały składniki napędu genowego opartego na tym podejściu. Składniki były trzymane osobno, co oznacza, że napęd genowy nie może się rozprzestrzeniać, a komary były trzymane w bezpiecznej instalacji.
Testy wykazują silne blokowanie pasożytów malarii pobranych od zarażonych dzieci oraz skuteczne kopiowanie genów dla białek przeciwmalarycznych. „Możemy teraz powiedzieć, że ta technologia mogłaby działać w terenie” – mówi Christophides.
Następnym krokiem będzie uwolnienie komarów wytwarzających białka przeciwmalaryczne na wyspie w Jeziorze Wiktorii, aby zobaczyć, jak się zachowują na wolności. Zespół współdziała z lokalnymi społecznościami oraz przeprowadza oceny ryzyka – mówi Lwetoijera. „Jak dotąd, wsparcie polityczne i społeczne pozostaje pozytywne.”
Miejmy nadzieję, że napęd genowy może pomóc w eliminowaniu malarii z obszarów, gdzie A. gambiae jest jedynym gatunkiem rozprzestrzeniającym malarię – mówi Christophides. „Napęd genowy może odwrócić sytuację” – dodaje.
Kilka innych grup również pracuje nad napędami genowymi do kontroli malarii, a technologia ta jest rozwijana również do kontroli różnych szkodników.
Genetycznie zmodyfikowane komary są już wypuszczane w niektórych krajach, aby kontrolować dzikie populacje komarów, ale te podejścia polegają na ciągłym wypuszczaniu bardzo dużej liczby owadów.
