Комары с модифицированными генами не кусают людей

В одной из первых удачных попыток в генетическом изменении комаров исследователи из Медицинского Института Говарда Хьюза (МИГХ) открыли как именно насекомые реагируют на запахи, включая запах человека и репеллент ДЭТА – диэтилтолуамид. Эта научная работа не только демонстрирует, что насекомые могут быть генетически изменены при помощи новейших методик исследований, но и открывает путь к пониманию, почему насекомых так привлекают люди и как заблокировать это влечение.

В 2007 году учёные объявили о завершении определения последовательности полного генома Aedes aegypti, комара, который является переносчиком тропической и жёлтой лихорадки. Годом позже, когда Восхал стала исследователем в Медицинском Институте Говарда Хьюза, она переключила внимание её лаборатории с дрозофил (плодовых мушек) на комаров, являющихся главной целью для генной инженерии насекомых. Она обратилась к изучению комаров из-за их важности как переносчиков инфекций, а также их уникального влечения к человеку.

Главная цель Восхал: ген под названием «орко», который удалили генетически модифицированным мухам десятью годами ранее в её лаборатории. «Нам было известно, что этот ген влиял на способность мух реагировать на запахи, на которые они реагируют», рассказывает Восхал. «У нас были некоторые догадки относительно того, как комары взаимодействуют с запахами окружающей их среды, поэтому предположение о том, что что-то будет взаимодействовать с орко у комаров, было верным)».

Команда Восхал обратилась к инструменту генной инженерии под названием нуклеаз белкового домена «цинковые пальцы» для того, чтобы изменить именно ген орко у Aedes aegypti.

Они ввели нацеленный нуклеаз белкового домена «цинковые пальцы» в личинку комара, подождали пока она разовьётся, определили мутировавших особей и создали мутантный штамм, который позволил им изучить роль орко в природе комаров.
У мутировавших комаров было выявлено снижение активности в нейронах, связанных с обонянием. После этого поведенческие тесты показали ещё больше изменений.

Когда у нормальных Aedes aegypti будет выбор между человеком и другим животным, то достоверно известно, что он с жужжанием двинется в сторону человека. Но комары с мутацией орко показали пониженный интерес к человеку по сравнению с морскими свинками, даже при непосредственной близости углекислого газа – считается, что он усиливает реакцию комаров на запах человека. «Нарушая один единственный ген, мы можем основательно сбить с толку комаров в поисках людей», рассказывает Восхал.

Затем команда изучила способность комаров с мутацией орко по-другому реагировать на ДЭТА. Когда комарам подставили две руки человека – одна была обработана десятипроцентным раствором ДЭТА, активным компонентом многих средств, отпугивающих насекомых, а другая оставалась необработанной – комары полетели к обеим рукам с одинаковой прытью. Предположительно, они не почувствовали запах ДЭТА. Но как только они приземлялись, то комары сразу же покидали руку, обработанную репеллентом. «Это говорит нам о том, что существует два совершенно разных механизма, которые используют комары для того, чтобы почувствовать ДЭТА», объясняет Восхал.