Komár s vloženou Ifegenií. Kredit: Akbari Lab, UC San Diego.

Malárie zůstává jednou z nejvražednějších nemocí dnešní doby, která má každoročně na svědomí stovky tisíc mrtvých, převážně dětí do 5 let. Bojovat přímo se zimničkami, což jsou protřelí výtrusovci, na které pochopitelně nefungují antibiotika, se ukazuje jako svízelné. Odborníci proto soustředí podstatnou část úsilí proti komárům, kteří přenášejí malárii i řadu dalších nebezpečných chorob. Ani to ale není snadné.

Výzkumný tým pod vedením odborníků americké University of California San Diego vyvinul nový genetický systém Ifegenia, který využívá populární editor CRISPR a rozvrací populace komára Anopheles gambiae, klíčového přenašeče malárie v Africe. Ifegenia je akronym podle „Inherited female elimination by genetically encoded nucleases to interrupt alleles.“ Milovníci řecké mytologie si jistě všimnou podobnosti s Ífigeneiou, dcerou mykénského krále Agamemnona, která byla určena jako oběť pro usmíření bohyně Artemidy před slavnou výpravou za dobytím Tróje.

Andera Smidler vlevo. Kredit: UC San Diego.

Jak praví Eurípidovy tragédie, Artemis oběť odmítla. Ífigeneiu zázračně nahradila posvátnou laní a přenesla ji do Tauridy, kde se stala kněžkou v jejím chrámu. Genetický systém Ifegenia je ale ve srovnání s Artemidou nemilosrdný a bezohledně likviduje veškeré „dcery“ v populacích komárů Anopheles gambiae.

Jak tahle populační bomba funguje? Ifegenia zahrnuje vložení dvou zásadních komponent editoru CRISPR do genomu komárů, po jedné u dvou populací komárů. Jde o nukleázu Cas9, což jsou molekulární nůžky na DNA a guide RNA, která navádí editor přesně na cíl. Editor je přitom naprogramovaný tak, že zničí klíčový gen femaleless (fle), který ovládá určení pohlaví a vývoj u samic těchto komárů.

Logo. Kredit: UC San Diego.

Když Andrea Smidlerová a její kolegové pustili k sobě komáry z obou geneticky upravených populací, tedy komáry s vloženou Ca9 a komáry s guide RNA, v jejich potomstvu zahynuly všechny samice. Naopak samci v potomstvu, kteří rovněž zdědili „odjištěnou“ Ifegeniu, si vedli dobře, protože tahle bomba na ně nemá vliv. Po dosažení dospělosti se mohli bez potíží množit a tím šířili zhoubný vliv Ifegenie dál.

Smidlerová se netají tím, že ji s kolegy až překvapilo, jak efektivní je Ifegenia v ničení populací komára Anopheles gambiae. Podle svých tvůrců má Ifegenia slušný potenciál stát se bezpečným a kontrolovatelným řešením problémů s komáry. Výhodou Ifegenie je i to, že řeší některé slabiny genetických systémů z dřívějška, včetně systémů typu gene drive. Rovněž by neměl být problém tento genetický systém přizpůsobit pro další přenašeče obávaných chorob. Jak ale připomíná vedoucí výzkumného týmu Omar Akbari, u podobných systémů je životně důležité nejprve přesvědčit úřady a hlavně veřejnost, že je jejich použití bezpečné, pro lidi i životní prostředí.

Video: Omar Akbari Gogec 2021 Talk

Literatura

University of California San Diego 5. 7. 2023.

Science Advances online 5. 7. 2023.