Время применять генную инженерию для борьбы с насекомыми, которые являются переносчиками инфекции, давно настало

Учёным из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) удалось генетически модифицировать комара. Насекомое стало совершенно по-другому воспринимать запахи еды, цветов, человеческого тела и диэтилтолуамида (ДЭТА), входящего в состав всех средств от комаров.

Время применять генную инженерию для борьбы с насекомыми, которые являются переносчиками инфекции, давно настало. Работа ученых может послужить отличным примером того, как это можно сделать.

В 2007 году биологи расшифровали геном кусаки жёлтолихорадочного Aedes aegypti, переносчика, как видно из названия, жёлтой лихорадки. В том же году учёные смогли генетически модифицировать насекомое, добавив ему дополнительный ген для борьбы с паразитическими переносчиками малярии.

Десятью годами ранее команда ученых удалила из генома мушки ген orco, отвечающий за восприятие запахов. Сегодня эта работа помогла понять, что комары, скорее всего, тоже ориентируются по запаху. И потому было решено произвести похожую операцию с кровопивцами.

Учёные обратились к генно-инженерному инструменту под названием нуклеаза белкового домена "цинковые пальцы", чтобы прицельно модифицировать ген orco у представителей вида A. aegypti. Они ввели нуклеазу в эмбрион комара, подождали, пока он не вырос, и таким образом создали мутационный штамм для дальнейшего изучения этого гена в биологии насекомого. У генетически модифицированных комаров наблюдалась пониженная нейронная активность в участках, отвечающих за восприятие запахов. Однако практические тесты показали намного более интересные изменения.

Если у комаров есть выбор между тем, чтобы укусить человека или укусить животное, нормальный жёлтолихорадочный комар полетит к человеку. Но комары с мутацией в гене orco предпочитают морских свинок человеку даже в присутствии углекислого газа, который помогает насекомому сделать правильный выбор.

Ученые изменили всего один ген, но этого было уже достаточно, чтобы полностью запутать комара в его вкусовых предпочтениях. Правда, до сих пор остаётся непонятным, происходят такие изменения из-за того, что насекомое не может почувствовать вкусного запаха человеческого тела или же неприятного запаха морской свинки. Возможно, также, что они не чувствуют ни того, ни другого.

На следующем этапе работы команда проверила, реагируют ли комары иначе на диэтилтолуамид (ДЭТА) - средство, отпугивающее кровососущих насекомых. Изменённым комарам предложили на выбор две человеческие руки, одна из которых была густо намазана 10% раствором диэтилтолуамида. Выяснилось, что насекомые летят в равной степени к обеим конечностям, что свидетельствует о том, что запаха этого вещества они более не чувствуют.

Это также говорит о том, что комары используют разные рецепторы для разных запахов: одни работают постоянно, когда насекомое находится в полёте, а другие включаются лишь тогда, когда оно опускается на поверхность человеческой кожи. Это открытие представляет особый интерес для науки, потому что вокруг двойного обоняния комаров уже велись споры, но экспериментально это до сих пор было не подтверждено.

В дальнейшем биологи планируют выяснить, почему для этих насекомых так привлекательна именно человеческая кровь, что в их организме за это отвечает и как бороться с их пристрастием. Исследователи считают, что после того, как они найдут ответы на все эти вопросы, они смогут вывести формулу принципиально нового средства от комаров.