Vědci mohou zničit komáry

Snad každý z nás v letních měsících někdy přemýšlel nad tím, jaké by to bylo krásné, kdyby nikde nelítali obtížní komáři, kteří nám doslova pijí krev a ještě ke všemu od nich hrozí nebezpečí nákazy zákeřnou chorobou. Nyní se však možná blýská na lepší časy. Vědci totiž oznámili, že mohou zničit všechny komáry světa.

Nebezpečná malárie

V laboratořích byli vytvořeni geneticky upravení komáři, co mají vlohy pro neplodnost samiček, které následně mohou šířit do světa. Stačilo by vypustit tento geneticky pozměněný hmyz do volné přírody a komáři by během poměrně krátké doby vymizeli ze světa, nicméně k tomu se však vědci z mnoha důvodů prozatím nechystají. Malárie tedy i nadále zůstane pohromou subsaharské Afriky.

Hlavním přenašečem této nebezpečné choroby je několik druhů komárů, kteří byli dříve shrnuti do jednoho druhu Anopheles gambiae. Lidská populace se již nějakou dobu snaží s těmito nebezpečnými hmyzími otravy vypořádat, přičemž slaví poměrně slušné úspěchy, když od roku 2000 klesl počet onemocnění malárií o třetinu a počet obětí se dokonce snížil na jednu polovinu.

I přesto každý rok onemocní malárií na dvě stě milionů lidí, z nichž přibližně půl milionu jich následně zemře. Vědci vymýšlí neustále nové možnosti, jak zlepšit životní standard lidstva a geneticky modifikovaný moskyt s tzv. gene drive může být zajímavou zbraní v boji s malárií. Konceptem genetických modifikací tohoto typu se ostatně vědci zabývali delší dobu, ale doposud neměli potřebné molekulárně genetické nástroje pro realizaci svých plánů. Ty se otevřely až před třemi lety, kdy v laboratoři University of California v Berkeley spatřila světlo světa technologie zásahů do DNA, která se označuje jako CRISPR-Cas9. Tato technologie dovede změnit dědičnou informaci v přesně zvoleném místě genomu.

Pokus s octomilkami

Na začátku roku 2015 proběhl na University of California v San Diegu pokus, kdy byly do dědičné informace mušky octomilky vloženy zvláštně upravené geny, jež mají schopnost vnášet samy sebe na nová přesně zvolená místa v dědičné informaci. Za pokusem stáli vědci Ethan Bier a Valentino Gantz, kteří navodili za pomoci tohoto genu mutaci, která měnila tělesné zbarvení octomilek.

Mušky si následně v každé buňce svého organismu navodily stejnou mutaci i u druhého výtisku genu, který nebyl vědci zasažen. Vědci následně nechali zmutovanou mušku zkřížit s nebarevnými variantami, načež by se dalo čekat, že budou platit klasické zákony dědičnost, jenže to se nestalo. Zděděný barevný gen totiž přepsal druhý nebarevný gen na jeho barevnou variantu, a když vědci vnesli do populace mušek jedno procento nositelů mutace, nenašli už v ní po následujících deseti generacích v podstatě žádné nebarevné mušky.

Populace tedy měla kompletně přepsanou dědičnou informaci barevnou mutací. Tento postup Bier s Gantzem označili za mutagenní řetězovou reakci. Vzhledem k tomu, že pokusy probíhaly v precizně zabezpečené laboratoři, nemohly se mušky dostat do volné přírody, což je dobře, protože jinak by mutagenní řetězová reakce naprosto nešla zastavit.

Neplodnost nebo imunita vůči malárii

Po úspěchu u octomilek se někteří vědci rozhodli zkoumat i komáry. V poslední době se pak objevily dvě studie, jež hlásí úspěch za pomoci mutagenní řetězové reakce. Tým vedený Anthonym Jamesem z University of California v Irvinu se spojil s Bierem a Gantzem, načež získali populaci komárů, kteří jsou díky myším genům imunní vůči původcům malárie. Tento druh moskyta by nemohl dále přenášet malárii, jelikož by se sám nezvládl nakazit. Tato odolnost proti malárii je následně vnesena do komáří dědičné informace takovým způsobem, aby se šířila v populaci mutagenní řetězovou reakcí. Pokud bychom tedy mezi komáry ve volné přírodě vypustili tyto geneticky upravené, pak by se začala rozmáhat odolnost vůči malárii.

Druhý pokus provedl tým Tonyho Nolana z Imperial College London. Tento tým navodil změnu dědičné informace, takže samičky komárů jsou neplodné. Během laboratorních pokusů tato mutace velmi rychle převládala. V tomto případě by mohlo dojít ke kolapsu komáří populace či k jejich vymření. Zde však vědci naráží na etický problém, zda mohou laboratorní komáry vypustit do volné přírody, a jaké by to popřípadě mělo následky pro světový ekosystém.