Исследователи завершили первое в США исследование генетически модифицированных комаров в естественных условиях.
Результаты, по словам биотехнологической фирмы, проводившей эксперимент, положительные. Тем не менее, необходимы более масштабные испытания, чтобы определить, смогут ли насекомые достичь конечной цели - подавить дикую популяцию комаров, потенциально переносящих вирусы.
Эксперимент проводится с апреля 2021 года во Флорида-Кис, цепочке тропических островов у южной оконечности Флориды. Компания Oxitec, разработавшая насекомых, выпустила около пяти миллионов модифицированных комаров Aedes aegypti в течение семи месяцев и уже почти завершила мониторинг мест выпуска. Компания сообщила о первых результатах эксперимента в ходе вебинара 6 апреля, но пока не опубликовала эти данные.
Дикие комары A. aegypti могут переносить такие вирусы, как чикунгунья, денге, Зика и жёлтой лихорадки, поэтому учёные ищут способы уменьшить их популяцию. Созданные компанией Oxitec самцы несут ген, который смертелен для потомства. Если все пойдет по плану, то при выпуске в окружающую среду генетически модифицированные самцы должны спариваться с дикими самками, а затем их потомство погибнет до того, как самки смогут размножаться. Самцы станут носителями гена и передадут его половине своего потомства. По мере спаривания каждого поколения будет погибать все больше самок, и популяция A. aegypti должна сократиться.
Чтобы убедиться, что комары следуют этой схеме, исследователи разместили ящики с яйцами комаров на частных участках и окружили их ловушками в радиусе более 400 метров. Некоторые ловушки служили местом откладки яиц, а другие ловили взрослых комаров. Исследователи обнаружили, что самцы, вылупившиеся из яиц, обычно перемещались в пределах одного гектара вокруг ловушки - на той же территории, где летают дикие A. aegypti. Сконструированные комары, которые не кусаются, спаривались с дикой популяцией, а дикие самки откладывали яйца в ловушки Oxitec, а также в такие места, как цветочные горшки, крышки мусорных баков и жестянки из-под безалкогольных напитков.
Исследователи Oxitec собрали более 22 000 яиц из ловушек и вернули их в лабораторию для вылупления под наблюдением. Компания сообщила, что все самки, унаследовавшие смертельный ген, погибли, не достигнув взрослого возраста. (Исследователи могут определить это, поскольку комары, несущие летальный ген, флуоресцируют при определенном освещении). Кроме того, специалисты обнаружили, что летальный ген сохраняется в дикой популяции в течение двух-трех месяцев, или около трех поколений потомства комаров, а затем исчезает. Ни один комар, несущий смертельный ген, не был обнаружен за пределами 400 метров от мест выпуска, даже спустя несколько поколений. Oxitec наблюдает за местами в течение десяти недель после обнаружения последнего комара-носителя летального гена.
"Мне нравится, как они это делают", - говорит Томас Скотт, энтомолог из Калифорнийского университета в Дэвисе. "Они делают это систематически, продуманно. Так что я воодушевлен, но у них впереди еще много работы", - говорит он.
Пилотное исследование не ставило целью определить, насколько хорошо метод подавляет дикую популяцию. Oxitec планирует собрать эти данные в рамках продолжения исследования во Флорида-Кис. Сначала необходимо получить разрешение государственных регулирующих органов, но компания надеется начать работу в ближайшее время. Компания планирует выпустить комаров на втором участке исследования в Висалии, штат Калифорния, где она строит научно-исследовательский центр.
Но эти расширенные исследования не позволят оценить, снижает ли метод Oxitec передачу денге или других вирусов, переносимых A. aegypti. "Они не смогут провести испытания, чтобы показать, что это действительно имеет влияние на общественное здравоохранение", - говорит Скотт. По его словам, "во Флорида-Кис или где-либо еще на континентальной части Соединенных Штатов недостаточно вирусов, переносимых Aedes, чтобы провести такое исследование". Чтобы провести такой эксперимент, компании пришлось бы инвестировать средства в контролируемое исследование в другом месте и проводить его как клиническое испытание, что было бы чрезвычайно дорого. Вспышки заболеваний могут происходить даже при низкой численности популяции A. aegypti, поэтому сокращение популяции комаров не обязательно приведет к подавлению заболеваний, добавляет Скотт. "Все не так просто".
Подавление популяции A. aegypti также не уменьшит потребность в пестицидах. A. aegypti составляет лишь около 4% популяции комаров в Киз. Черный солончаковый комар (Aedes taeniorhynchus) - скорее надоедливый, чем переносчик заболеваний - вероятно, составляет около 80% популяции комаров на островах.
Тем не менее, FKMCD, местная организация по борьбе с комарами, поддерживает испытания Oxitec. "Мы имеем дело с многочисленными вспышками заболеваний, поэтому мы должны сделать все возможное, чтобы защитить наших людей и экономику", - говорит Андреа Лил, исполнительный директор FKMCD. По ее словам, это означает, что нужно пробовать новое. "Мы рассматриваем любые средства, которые могут быть полезны".
По данным FKMCD, в 2010 году в Кизе произошла вспышка лихорадки денге, когда было зарегистрировано 68 случаев заболевания, и в 2020 году, когда было зарегистрировано 72 случая заболевания. В 2017 году группа работала с MosquitoMate, биотехнологической компанией из Лексингтона, штат Кентукки, над выпуском самцов A. aegypti, зараженных бактерией Wolbachia pipientis. Выращенные в лаборатории самцы спариваются с представителями дикой популяции, производя яйца, которые не вылупляются.
В 2020 году FKMCD одобрил испытания Oxitec после изучения общественного мнения. На референдуме 2016 года 31 из 33 избирательных участков проголосовали за проект, хотя некоторые местные жители и экологические группы протестовали против плана. По словам Скотта, особенно важно, что FKMCD и Oxitec приложили усилия для взаимодействия с обществом, особенно "для такого спорного вопроса, как генетически модифицированные комары". Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и штат Флорида также дали Oxitec разрешение на проведение работ.
