Bezpłodne komary

Bezpłodne komary

Genetycznie zmienione owady mogą się okazać zabójczą bronią przeciwko malarii

Brytyjscy naukowcy przygotowali nowy oręż przeciwko malarii – genetycznie zmienione samce komarów z genitaliami świecącymi zielonkawym blaskiem. Owady te są bezpłodne. Samice, które wybiorą sterylnych partnerów, nie złożą jaj. W ten sposób, jak zapewnia Andrea Crisanti, profesor parazytologii molekularnej stojący na czele zespołu badaczy z londyńskiego Imperial College, z rozległych obszarów znikną populacje komarów roznoszących zarodźca malarii. Dzięki temu tysiące istnień ludzkich zostaną uratowane.
Malaria to jedna z najgroźniejszych chorób. Co roku zaraża się nią do 500 mln osób, a 2,7 mln umiera. Ta plaga jest w Afryce

największym zabójcą dzieci do lat pięciu

i paraliżuje rozwój gospodarczy Czarnego Lądu. Co roku powoduje na tym kontynencie szkody gospodarcze oceniane na 12 mld dol. Nie istnieje szczepionka przeciwko zarodźcom niszczącym czerwone ciałka krwi, pierwotniakom z gatunku Plasmodium. Pasożyty te uodporniają się coraz bardziej na istniejące lekarstwa, np. chlorochinę. Malaria jest chorobą ubogich, zamieszkujących subtropikalne regiony Afryki, Ameryki Południowej i Azji. Niektórzy uważają, że koncerny farmaceutyczne nie kwapią się do kosztownych badań nad nowymi lekarstwami, ponieważ dobrze wiedzą, że chorzy nie mają pieniędzy, aby je kupić. Według ocen Banku Światowego, społeczność międzynarodowa przeznacza na walkę z malarią najwyżej 200 mln dol. rocznie, podczas gdy widoczne rezultaty mogłyby dać nakłady co najmniej 10 razy większe. Niektóre zdesperowane afrykańskie rządy, np. Republiki Południowej Afryki, powróciły do tępienia malarycznych komarów środkiem owadobójczym DDT, wprawdzie skutecznym i tanim, ale szkodliwym także dla zdrowia i środowiska naturalnego. Afrykanie twierdzą, że zachodnie organizacje i politycy, sprzeciwiający się użyciu DDT, uprawiają “imperializm ekologiczny” i pragną chronić przyrodę kosztem życia konających na malarię czarnych dzieci.
Metoda wyniszczenia populacji roznoszących zarazki owadów poprzez wypuszczanie bezpłodnych osobników nie powoduje negatywnych skutków ubocznych. Stosowano ją z powodzeniem do unicestwienia lub przynajmniej zdziesiątkowania kilkunastu gatunków szkodliwych insektów. W ten właśnie sposób osiągnięto całkowite wyniszczenie muchy śrubowej na wyspie Curaçao, w Puerto Rico, w południowych stanach USA i w północnym Meksyku. Władze Libii wydały na to 100 mln dol., ale cel osiągnęły. Mucha śrubowa jest wyjątkowo obrzydliwym pasożytem, którego larwy żywią się mięsem żywych ssaków, dziesiątkują bydło, zabijają osiem na 10 młodych jelonków. Bezpłodne osobniki przerwały życiowy cykl tego małego potwora. W Kalifornii sterylne owady wyniszczyły populację owocanki południówki, której larwy żywią się brzoskwiniami i innymi owocami i powodują ogromne szkody na plantacjach.
W Europie wypuszczano sterylne samce śmietki cebulanki. Te bezpłodne muchówki rozpylano z samolotu lecącego z szybkością 120 km na godzinę 20 m nad ziemią. Tępienie śmietki cebulanki za pomocą takiej “broni biologicznej”

okazało się dwa razy skuteczniejsze i tańsze

niż przy zastosowaniu chemicznych środków owadobójczych. Używanie bezpłodnych owadów do unicestwiania populacji szkodników najlepiej udaje się na obszarach izolowanych, np. w kotlinach górskich, w miastach i na wyspach, do których nie mogą przybyć z innych obszarów owady zdolne do rozrodu.
Badacze chętnie posłużyliby się podobną bronią przeciwko komarom malarycznym z gatunku Anopheles. Niestety, nie umieli odróżnić samców od samic. A wypuszczanie bezpłodnych owadów płci obojga budziło poważne wątpliwości. Tylko samice wysysają krew ssaków i roznoszą malarię, także te sterylne. Wzbogacenie środowiska o chmurę wysterylizowanych, ale głodnych komarzyc oznaczałoby więc przejściowy wzrost zachorowań na malarię. Po kilku latach badań brytyjscy naukowcy opracowali jednak metodę pozwalającą oznakować samce. W jajach komarów umieszczali fragmenty DNA świecących fluorescencyjnym światłem meduz, które żyją w zimnych wodach północnego Pacyfiku. Taki świecący gen przeskakiwał do chromosomów larw, ale kodował tylko proteiny w męskich organach płciowych. W ultrafioletowym świetle gonady samców emitowały zieloną poświatę jak meduzy. Dzięki temu brytyjscy badacze mogli skonstruować maszynę do sortowania komarów, a ściślej mówiąc, ich larw, które puszczano w strumieniu wody. Promień światła z detektora laserowego sprawiał, że samce świeciły. Wtedy strumień powietrza wypychał świecące larwy do osobnego basenu. Automat potrafi w ten sposób przesiać 180 tys. larw w ciągu 10 godzin. Samce są następnie sterylizowane za pomocą chemikaliów lub promieniowania jonizującego. Ich sperma także świeci, toteż naukowcy będą mogli sprawdzić, które samice kopulowały z bezpłodnymi partnerami.

Takie samice nie wydadzą potomstwa.

W czasie swego dorosłego życia trwającego dwa tygodnie komarzyce rozmnażają się tylko raz.
Teoretycznie londyńscy badacze przygotowali znakomitą biologiczną wunderwaffe, nieszkodliwą dla człowieka i środowiska. Nie jest jednak pewne, czy samice nie odrzucą sterylnych partnerów. DNA meduzy zostało zaszczepione w komarach Anopheles stephensi, które roznoszą malarię w Azji. Największym zagrożeniem jest natomiast występujący w Afryce komar Anopheles gambiae, odpowiedzialny za większość przypadków malarii. Brytyjscy specjaliści przypuszczają, że także tego owada uda się zmodyfikować genetycznie, tak aby świecił, ale pewności na razie nie ma. Potrzebne są dalsze prace, być może jednak już za kilka lat sterylne komary spowodują zniknięcie swego roznoszącego śmierć gatunku przynajmniej na niektórych obszarach.


Potencjalna broń biologiczna?
Eksperci Światowej Organizacji Zdrowia zamierzali w latach 70. XX w wypuścić w Indiach sterylne samce komarów Aëdes aegypti roznoszących wirus gorączki denga. Poczwarki samców tego gatunku są mniejsze, toteż selekcja przebiegała bez trudności. Dziennikarze w Delhi zwrócili jednak uwagę, że ten sam owad przenosi zarazki żółtej gorączki, czyli żółtej febry. Wirusy wywołujące tę chorobę wpisane były na amerykańską listę potencjalnych broni biologicznych. Prasa indyjska podniosła alarm – oto eksperymenty w rzeczywistości służą testowaniu broni B. Światowa Organizacja Zdrowia nie zdecydowała się na wypuszczenie już gotowych sterylnych komarów. Obecnie wątpliwości zgłaszają ekolodzy. Teoretycznie nie ma żadnych powodów do obaw. Zmodyfikowane komary są bezpłodne i nie będą rozprzestrzeniać swego “obcego” DNA. Sue Mayer z brytyjskiej organizacji Genewatch ma jednak wątpliwości: “Zmiana jednego genu może zmienić także inne właściwości owada. Dlatego świecące komary muszą zostać dokładnie przebadane, zanim znajdą się w środowisku”.

 

Wydanie: 44/2005

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy