Transgenní komáři se rozmnožují v Brazílii

TLDR verze: Společnosti Oxitec vypustila na několik milionů geneticky upravených komárů, jejichž genetická informace (ne nutně upravená) se přenesla i do divoce žijící komáří populace. Studie tu.

DNA hračky

Všichni to znáte. Máte nějaký čupr nápad, tak založíte bioinženýrskou společnost, upravíte nějakou tu DNA (sem vložte pár životů udřených na disertačkách) a voilá, organismus dle vašich představ je na světě. No a pak už můžete vesele zakládat zábavní park či vymycovat smrtelné choroby, jak je libo.

Druhý cíl si vytyčila společnost Oxitec. V roce 2013 vědátoři z této společnosti vypustili půl milionu geneticky modifikovaných komárů. Každý týden. Po dobu 27 měsíců. Tím na každého obyvatele pětasedmdesáti tisícové Jacobiny (brazilského města, kde byli komáři vypouštěni) připadlo přibližně nějakých 650 transgenních komárů. #fuj #kdemámmoskytiéru

Podle společnosti se měli vypuštění komáří samečci spářit se samičkami divoce žijících Aedes aegypti. Jejich potomci by pak byli… no, nebyli, protože transgen v upravených komárech byl letální. Plot twist: Ne tak úplně. Studie provedená Evansem et al. na yaleské univerzitě ukázala, že genetická informace transgenních komárů se dostala i do žijící komáří populace.

Vypusťte komáry

Vypustit transgenní komáry do přírody může být samozřejmě na jistém levelu naprosto legit nápad. Komáři přenáší nemoci, které tak úplně nechceme – například horečku dengue (podle wiki „může působit lidem takovou bolest, že jim připadá, jako by se jim lámaly kosti“), horečku Zika (mikrocefalie u dětí) nebo žlutou zimnici (poškození jater a krvácení… odevšad).

Používání insekticidů na komáry působí zhruba stejně jako antibiotika na bakterie – rezistence už není žádná výjimka. Mimo preventivních opatření (které nikoho moc nebaví), jako třeba vakcinace nebo vysoušení míst, kde se komáři rozmnožují, se tak používají/testují ještě dvě možnosti, jak šíření komárů zpomalit.

První je sterilizace komárů pomocí ozáření a jejich následné vypuštění do přírody. Ozáření samečci jsou sterilní, a po spáření samička produkuje menší množství životaschopných potomků. Konečně to tak vede k poklesu populace. Přestože je to metoda hojně používaná v USA (na jiné hmyzáky), trpí jistými nedostatky. Se samečky se třeba samičky nemusí chtít vůbec pářit, bo to jsou ozáření chcípáčci a nemají ten správný komár-appeal.


Tato reklama neví, jestli vám má zobrazit letenky do Brazílie, nebo moskytiéru.

Druhou možností je zapojit současné možnosti genetické editace a místo random roztřískání genetické informace samečků zářením vnést jedinou letální změnu, která na komár-appeal samečka nemá vliv. (Kde už jsem tuhle paralelu viděl?)

Jak tedy vlastně transgenní komáři fungují? Do jejich genomu je vložen gen proteinu, jehož nadměrná produkce larvy komára zabíjí. Tento gen jedná dominantně, stačí tedy jediná jeho kopie na to, aby to larva zabalila. Tedy, ne do kukly… chápeme se.

Aby vědátoři dosáhli toho, že mají dospělce přenašeče, přidali před letální gen promotor, „ovladač“, který gen nezapne, pokud je v okolí jistá chemikálie. Transgenní komáři se v laboratoři „koupou“ v této chemikálii, a přežijí své larvální stádium.

Kdo přežije Jacobinu

A jak vědátoři z Yale kápli na to, že se geny z transgenních komárů šíří dál? Kmen Aedes aegypti u Jacobiny a upravený kmen OX513A pocházejí z odlišných populací, a v jejich genomu je spousta malých (zpravidla bezvýznamných) změn, které jsou ale detekovatelné pomocí některých analýz DNA. Vědátoři tedy prozkoumali oblasti genomu, které se „před“ vypouštěním lišily mezi oběma populacemi. Pak je porovnali u komárů „během“ a „po“ vypuštění, a zjistili, že i dospělí komáři obsahují části genomu, které předtím byly specifické pro OX513A. A to až u 60% komárů v testované oblasti.

Ne že by to nikdo tak úplně nečekal. Už během testů Oxitecu zhruba 3-4% komářích larev s letálním genem přežilo. Nicméně se předpokládalo, že jsou sterilní, a že dospělosti a vrznutí si s komáří samičkou se stejně nedožijí. Dobrá zpráva pro evolučně unfit jedince je, že to očividně není ten případ.

Špatná zpráva pro zabijáky komárů je, že dříve vcelku homogenní populace komárů kolem Jacobiny je teď obohacená o genetickou variabilitu kmene OX513A. Tím se vlastně dostávám i k otázkám: co ta genetická informace vlastně dělá, a čeká nás komáří armageddon? Na obě otázky lze odpovědět rozhodným Nevím.

Není to tak, že by vědci nacpali do komárů geny, které by jim primárně prospívaly. Oblasti genomů, které se dostaly do jacobinské populace navíc nemusí mít s vloženým transgenem absolutně nic společného (výhoda jediného zásahu do genomu oproti jeho náhodnému rozsekání!). Vědátoři alespoň testovali, jestli se obě populace liší v efektivnosti přenášení nemocí, a nenašli rozdíl. Nicméně více variability v komáří populaci je potenciálně hodně špatné pro uživatele insekticidů – ve větší variabilitě se vždycky najdou jedinci, na které to nezabere, a kteří dají základ rezistentní populaci.

Aspoň je tedy Jacobina něco jako „komáří ostrov“ – kolem ní se rozkládá jenom suchý ekobiom, kudy se komáři šíří jenom pomalu.

Zase na nule (krom komárů)

Celý ten příběh má tedy poněkud meh konec. Do volně žijící populace se dostaly geny z laboratorních komárů, a navíc celý ten pokus nefungoval úplně tak, jak by měl. Přestože nejdřív došlo ke dramatickému snížení početnosti populace komárů, do roku a půl už bylo zase všechno při starém.

Oxitec se samozřejmě brání studii zuby nehty. Podle společnosti je článek zavádějící a nepřesný. Oxitec zase čelí nařčením, že své komárovypouštění uspěchal, aniž by provedl všechny potřebné testy – a tak způsobil nekontrolovatelnou situaci. Nezávisle na tom, na čí straně je pravda, bude mít tenhle experiment dopad na další podobné projekty. Vypuštění komárů Oxitecem v Jacobině je zatím nejambicióznější počin s největším počtem vypuštěných komárů.

Přes veškeré handrkování nezbývá než souhlasit, že si život opět našel cestu.

[TL]

Pokud byste preferovali dobré zprávy o smrtelných, viry přenášených nemocech, pusťte si třeba moje video o ebole:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!A

Diskuze