Z gensko spremenjenimi komarji nad dengo

 Komarji, ki prenašajo virusa denge in čikungunje, postajajo odporni proti insekticidom.

Objavljeno
30. januar 2015 15.47
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Key West na Floridi, najjužnejše naselje v ZDA, ki že leta slovi po zadnjem domovanju znamenitega pisatelja Ernesta Hemingwaya, utegne med svoje znamenitosti uvrstiti še eno. Če bo ameriška uprava za hrano in zdravila ugodila prošnji britanskega raziskovalnega podjetja Oxitec, bo prvo ameriško naselje, kjer se bo prebivalcem spomladi pridružilo na milijone gensko spremenjenih komarjev.

S tem projektom bi gensko spremenjene komarje uporabili kot sredstvo proti širjenju okužbe z mrzlico dengo in čikungunjo, zelo nevarnima virusnima boleznima, ki se med ljudmi širita s piki komarjev. Še pred nekaj leti, preden so podnebne spremembe postale del našega življenja, sta bili obe bolezni omejeni le na tropski in deloma subtropski pas. S segrevanjem svetovnega ozračja in hkrati z globalizacijo trga in ljudi v zadnjih letih pa so se komarji, ki prenašajo ti dve bolezni, razširili tudi na druga, zdaj čedalje toplejša območja.

V mestecu Key West, na otočku tik ob samem koncu Floride, komarji niso nič novega. V tropski klimi, ki zajema ta del ZDA, so nadlega za prebivalstvo že od nekdaj. Šele nekaj let, predvsem kot posledica velike mobilnosti ljudi, pa so vir omenjenih dveh bolezni. Prenašajo ju predvsem komarji vrste Aedes aegypti in tigrasti komarji oziroma njihove samice. Te se okužijo, ko pičijo obolelega človeka, ki je kužen nekaj dni. V tem času se lahko virus prenese na kar precejšnje število komarjev, ki potem virus s piki prenesejo na druge ljudi.

Ne zdravila ne cepiva

Proti virusoma denge in čikungunje, ki ju imenujejo tudi kostolomna bolezen in bolezen upognitve, nimamo ne zdravila ne cepiva. Primeri okužb so v ZDA in Evropi še vedno redki, toda na svetu se s tema virusoma okuži okoli 50 milijonov ljudi na leto. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije jih kakega pol milijona zboli za posebej težko obliko, ki se za približno 125 tisoč ljudi konča s smrtjo.

Edino sredstvo zaščite pred okužbo je zaščita pred komarjevim pikom. Manj ko je komarjev, manj je možnosti, da nas kateri piči. V Key Westu jih zato vztrajno zatirajo. A nastal je problem, da so prav tigrasti komarji, ki prenašajo omenjena virusa, postali odporni proti kar štirim od šestih vrst insekticidov, ki jih je v ZDA dovoljeno uporabljati za njihovo zatiranje.

Tu so se v zgodbo vključili britanski raziskovalci oziroma biotehnološka družba Oxitec, ki so jo ustanovili raziskovalci z znamenite oxfordske univerze. Mimogrede, število virusnih okužb kot posledice pikov komarjev se je med britanskimi turisti zadnja leta povečalo za 432 odstotkov! Raziskovalci z Oxforda, združeni v podjetju Oxitec, so se zato lotili iskanja učinkovitih načinov za preprečevanje takih okužb.

So rešitev gensko spremenjeni komarji?

Njihovo prizadevanje je pripeljalo do patentiranja metode vzrejanja komarjev Aedes aegypti s fragmenti proteinov iz virusa herpesa simpleks in bakterije E.coli, prav tako iz genov koral in zelja. To sintetizirano DNK so preizkusili v več tisoč laboratorijskih poskusih. Pokazalo se je, da je povsem neškodljiva za laboratorijske testne živali in hkrati usodna za komarje, saj ugonablja njihove larve, preden lahko vzletijo in pičijo svojo žrtev.

Kako? Laboratorijski tehniki v Oxitecu iz svoje kolonije gensko obdelanih komarjev najprej ročno odstranijo vse gensko spremenjene samice, nato pa šele v omejeno okolje spustijo le samce. Ti se hranijo z nektarjem, ne s krvjo žrtev, kot to počnejo samice, ki zato pikajo svoje žrtve. V okolju se nato ti samci parijo z normalnimi samicami. Ker so samci gensko spremenjeni, njihovi potomci odmrejo. Tako naj bi bilo komarjev čedalje manj.

V Oxitecu tako zelo verjamejo v svojo metodo, da so v kraju Marathon zgradili poseben laboratorij, v katerem za strnjeno naselje 444 hiš v razmeroma izoliranem delu polotoka na severnem koncu Key West že pripravljajo populacijo tako spremenjenih komarjev. Preden pa bi jih spustili v okolje, morajo dobiti zeleno luč ameriške uprave za hrano in zdravila.

Pa jo bodo dobili? Odgovor predstavnice uprave Therese Eisenman je skop: uprava ne bo dovolila nobenih testov v okolju, dokler ne bodo njeni izvedenci skrbno proučili prav vse potrebne dokumentacije.

Strah pred genskimi spremembami

Predstavnica Oxiteca Chris Creese je bolj zgovorna. Tiskovni agenciji AP je pojasnila, da načrtujejo podobno obsežne teste, kakršne so izvedli leta 2012 na Kajmanskih otokih. Tam so v pol leta v okolje spustili 3,3 milijona gensko spremenjenih komarjev in tako zatrli 96 odstotkov komarjev, ki so jih imeli »na tarči«. Podoben preizkus so prav tako uspešno opravili leto kasneje v Braziliji. Obe državi zdaj želita izvedbo projekta v večjem obsegu.

Ti uspešni primeri pa očitno niso dovolj, da bi prepričali vse prebivalce otoka in mesteca Key West ter druge nasprotnike poseganja v gensko bazo organizmov. Peticijo proti izpustu gensko spremenjenih komarjev v okolje Floride – ne glede na morebitno zeleno luč uprave za hrano in zdravila – je podpisalo že 130 tisoč ljudi. Strah pred pikom gensko spremenjenega komarja je očitno večji od strahu pred pikom komarja, okuženega z virusom denge ali čikungunje.

In komentar Oxiteca? »V okolje spuščamo samo samce, ki ne pikajo ljudi. In četudi bi se v okolju znašla kaka samica in koga pičila, se žrtvi pika ne bi zgodilo nič. Sintetizirana DNK, ki bi jo na človeka prenesli komarji, mu ne more prav nič škoditi,« zagotavljajo v Oxitecu. To je potrdil tudi Guy Reeves, molekularni genetik z nemškega inštituta Maxa Plancka, ki pri projektu Oxiteca ne sodeluje.

»Do zdaj smo v različnih državah v okolje spustili že okoli 70 milijonov gensko spremenjenih komarjev. Poročil o pikih ljudi nismo prejeli, čeprav ljudi spodbujamo, naj nam poročajo o morebitnem piku ali kakršnihkoli težavah. To nas ne preseneča: proteini, ki smo jih uporabili pri vzreji teh komarjev, nimajo nikakršnega toksičnega ali alergijskega učinka na ljudi,« zagotavlja Creesova.

Uspešen primer z vinsko mušico

Kaj o tem menijo naši strokovnjaki? Za mnenje smo povprašali prof. dr. Andreja Čokla, sodelavca oddelka za entomologijo na Nacionalnem inštitutu za biologijo.

»Težko vam odgovorim konkretno, ker o zadevi ne vem dovolj. Teoretično je metoda lahko uspešna, odvisno od tega, ali so gensko modificirani organizmi v naravnem okolju konkurenčni divji populaciji. Verjetno so to v laboratorijih že preizkusili, vprašanje pa je, kaj pomeni v naravi vnos modificirane populacije.«

»Seveda je metoda oziroma rezultat ekonomsko zanimiv, saj bi to pomenilo velik posel, od priprave gensko modificiranih komarjev do njihove aplikacije v naravno okolje in spremljanja stanja. Vendar bi vse to odtehtalo trud, če bi omejili širjenje vročice denge,« pojasnjuje prof. Čokl.

»Osebno imam sicer odklonilen odnos do gensko modificiranih organizmov, pa naj bodo to rastline ali živali. Organizem je funkcionalna celota, in spreminjanje enega dela, tudi enega samega gena, lahko sproži nepričakovane in nenadzorovane spremembe samega organizma in njegove vloge v ekosistemu, ki se je stoletja oblikoval z evolucijo. Žal o konkretnem primeru nimam podatkov, me pa zelo zanima odločitev ameriške uprave za hrano in zdravila. Osebno si tudi ne predstavljam, da bi takšno metodo lahko uporabili v Sloveniji ali celo v Evropi.«

Kot zanimiv primer vnosa organizmov v okolje prof. Čokl navaja primer vinske mušice. »Te so velik problem in pred leti so uspešno uvedli metodo vnosa steriliziranih samcev v okolje. Prek tekme z divjimi samci za parjenje s samicami so učinkovito nadzorovali populacijo vinskih mušic na širokem območju. Seveda je ta metoda draga: med drugim je treba imeti majhno tovarno za sterilizacijo samcev in letala za njihov raztros. Kljub temu pa se je izkazala za uspešno,« navaja dr. Andrej Čokl.

Dodaja pa, da ni primerljiva z metodo uvajanja gensko spremenjenih komarjev v okolje, »saj se tako poveča populacija komarjev na tem območju, z uvajanjem steriliziranih mušic pa se populacija zmanjša. V fazi temeljnih raziskav je še kar nekaj metod biološke kontrole, ki ne posegajo v gensko osnovo organizmov,« poudarja dr. Čokl.