Max Home IndustryЭкологический активист Лиз О’Нил не жалеет слов о генных драйвах — следующем поколении технологии генетической модификации (ГМ).
«Это крайне тревожно», — говорит директор британской группы давления, направленной против ГМО, GM Freeze. «Выпускать что-то, что было специально создано в лаборатории, чтобы победить природу и распространяться без исключения среди диких популяций, — это чрезвычайно высокомерно.
«И как только джинн вырвется из бутылки, вы не сможете загнать его обратно».
То, как работают гены, звучит как что-то из научно-фантастического романа, но они уже используются в лабораторных тестах. Это сложный материал, но вот простое объяснение.
В то время как стандартная ГМО вводит в организм новый, модифицированный в лаборатории ген, технология генного драйва идет еще дальше. Он вводит генный драйв — созданный в лаборатории ген, который также может автоматически воспроизводить себя — который нацеливается и удаляет определенный природный ген.
Вот как это работает: если животное (родитель А), имеющее генный драйв, спаривается с животным, у которого его нет (родитель Б), то в формирующемся зародыше, который начинает комбинировать свой генетический материал, генный драйв родителя А сразу же распространяется на него. Работа.
Он узнает свою естественную генную версию в хромосоме, противоположной родительской В, и уничтожает ее, вырезая из цепи ДНК. Хромосома родителя Б затем восстанавливает себя, но делает это, копируя генный драйв родителя А.
Таким образом, эмбрион и полученное в результате потомство почти гарантированно будут иметь генный драйв, а не 50% при стандартном ГМО, потому что эмбрион берет половину своих генов от каждого родителя.
Генетические ножницы
Генные драйвы создаются путем добавления к гене чего-то, называемого Crispr, программируемой последовательности ДНК. Это говорит ему нацелиться на естественную версию себя в ДНК другого родителя в новом эмбрионе. Генный драйв также содержит энзим, который и осуществляет нарезку.
Так в чем же смысл такой сложной технологии? Есть надежда, что генные драйвы могут быть использованы для значительного сокращения численности малярийных комаров и других вредителей или инвазивных видов.
Этот процесс более эффективен, чем стандартная ДНК, потому что, поскольку каждое отдельное потомство имеет введенный генный признак, он распространяется намного быстрее и дальше.
Одной из организаций, занимающих передовые позиции в этом направлении, является Target Malaria, которая разработала генный драйв, не позволяющий комарам производить потомство женского пола. Это важно по двум причинам: кусаются только самки, а без самок численность комаров резко упадет.
Основная цель состоит в том, чтобы значительно сократить число людей, умирающих от малярии, которых, к сожалению, 627 000 человек в 2020 году, по данным Всемирной организации здравоохранения.
Это также может сократить экономические последствия болезни. По оценкам, при 241 миллионе случаев заболевания в 2020 году, в основном в Африке, малярия ежегодно обходится континенту в 12 миллиардов долларов (9,7 миллиарда фунтов стерлингов) из-за сокращения производства.
Финансовый эффект инвазивных видов — от тростниковых жаб до крылаток, коричневых змей, плодовых мушек, мышц зебры и японского спорыша — еще выше. По данным Национального информационного центра по инвазивным видам Министерства сельского хозяйства США, они обходятся США и Канаде в 26 миллиардов долларов (21 миллиард фунтов стерлингов) в год. В глобальном масштабе его влияние за последние 50 лет оценивается в 1,29 трлн долларов.
Тем не менее, участники кампании, такие как Лиз О’Нил, говорят, что риск непредвиденных последствий, таких как генный драйв, ведущий к вредным и непредвиденным мутациям и эффектам домино, слишком высок.
«Генетические драйвы — это ГМО, усиленные стероидами», — говорит она. «Каждое беспокойство, которое может возникнуть по поводу использования любой генетической модификации, экспоненциально больше беспокоит, когда речь идет о генных драйвах, из-за того, насколько далеко и широко они предназначены для распространения».
Однако, хотя технология еще не разрешена для использования в дикой природе, нет никаких запретов на продолжение ее лабораторных исследований. После серьезных дебатов в 2018 году Конвенция ООН о биологическом разнообразии постановила, что это может продолжаться.
Доктор Джонатан Кайондо является главным исследователем Target Malaria в Уганде. Он указывает, что уже существуют естественные генные драйвы — доминирование или «эгоистичные гены», которые подавляют более слабые. Он также подчеркивает, что при продолжении разработки генных драйвов основной задачей остается безопасность.
«Малярия — одно из старейших заболеваний на планете, и, несмотря на десятилетия усилий, каждую минуту от малярии умирает ребенок», — говорит он.
«Срочно необходимы инновационные подходы, поскольку и малярийный комар, и малярийный паразит становятся все более устойчивыми к современным методам. Подходы с генным драйвом могут стать частью комплексного подхода к борьбе с малярией, дополняющего существующие меры».
Доктор Кайондо добавляет, что Target Malaria продолжает тестировать генные приводы на комарах в Имперском колледже в Лондоне и в итальянской исследовательской фирме Polo GGB.
Он добавляет: «Проект реализуется поэтапно, и на каждом этапе оценивается безопасность технологии.
«Для каждого этапа и фазы исследования запрашиваются внешние научные рекомендации и независимая внешняя оценка рисков, и проект не будет продолжен, если доказательства беспокойства о здоровье человека, животных или безопасности окружающей среды сделают технологию неприемлемой для участвующих сообществ и национальных правительства».
Одним из первых разработчиков генных драйвов в мире является американский биолог Кевин Эсвелт, доцент Массачусетского технологического института. Впервые он придумал эту технологию еще в 2013 году.
Профессор Эсвельт говорит, что безопасность является главной заботой, и она встроена в новейшие технологии генного драйва.
«Учитывая потенциал генных драйвов для изменения целых диких популяций и, следовательно, экосистем, разработка этой технологии должна включать в себя надежные меры безопасности и методы контроля», — говорит он.
Профессор Эсвельт добавляет, что эта технология обеспечивается чем-то, что называется «гирляндной цепью». Именно здесь генный драйв предназначен для того, чтобы стать инертным через несколько поколений. Или уменьшать его распространение вдвое в каждом поколении, пока оно в конце концов не прекратится.
Он говорит, что с помощью этой технологии можно контролировать и изолировать распространение генных драйвов.
«Город может высвобождать ГМ-организмы в своих границах, чтобы изменить местную популяцию [конкретного организма], минимально влияя на соседний город», — говорит он.