Бунт комаров-мутантов: Масштабный эксперимент с насекомыми пошёл не по плану

Эксперименты с комарами-мутантами проходили в бразильском городе Жакобина. За два года в окружающую среду были выпущены десятки миллионов генетически модифицированных самцов жёлтолихорадочных комаров (Aedes aegypti). В течение 27 месяцев учёные еженедельно отправляли на волю примерно по 450 тысяч насекомых.

Зачем это было нужно? Генные инженеры внедрили в геном комара доминантный летальный ген, разработанный британской биотехнологической компанией Oxitec из Оксфорда. Эта фирма считается пионером в области создания генетически модифицированных насекомых для борьбы с инфекциями, которые они переносят, — так называемых живых инсектицидов.

Фото: J. Fieber/Globallookpress

По данным британской общественной организации GeneWatch, компания тесно сотрудничает с агрогигантом Syngenta, она создала подобные технологии и для сельского хозяйства. В частности, разработала генетически модифицированные версии вредителя белокочанной капусты и плодовой мушки. Но в Европе (в Великобритании и Испании) ей не удалось получить разрешение на проведение испытаний.

Однако нынешний эксперимент оказался самым масштабным в истории живых инсектицидов. Целью этого массового выпуска модифицированных насекомых была попытка сократить популяцию комаров — переносчиков опасных заболеваний, среди которых лихорадка Зика, жёлтая и тропическая лихорадки. Предполагалось, что потомство от этих особей в результате активности летального гена будет нежизнеспособно, вероятность же появления отпрысков у «подредактированных» насекомых эксперты оценивали не выше трёх процентов.

Но всё оказалось не совсем так. Потомство не только выжило, но и смогло размножиться, передав изменённые гены своим потомкам. 

Выяснилось, что по большей части самки избегают контактов с комарами-мутантами и начинают размножаться с большей скоростью, чтобы сохранить популяцию. В результате популяция была не только сохранена, но и приумножена. Этого исследователи никак не ожидали. Они поспешили сообщить, что внедрённые в насекомых гены не несут опасности для здоровья людей, но сам факт, что комаров стало больше, а «убийственный» ген не сработал, не может не настораживать даже самих авторов работы.

Нас беспокоит, что был получен непредвиденный результат. Основываясь по большей части на лабораторных исследованиях, можно предположить вероятные последствия большого выпуска трансгенных комаров в окружающую среду. Однако перед каждым выпуском и в процессе него мы проводили генетические исследования, которые позволяют разрешать ситуации, не соответствующие прогнозируемым,

— пояснил на сайте Йельского университета Джеффри Пауэлл, профессор, эколог и эволюционный биолог, основной автор исследования.

Фото: Ulrich Niehoff/Globallookpress

Драйв или не драйв?

В последние годы учёные спорят о безопасности технологии генного драйва. Сама технология — это изменение генома живого организма и его запуск в популяцию; тогда при размножении новый признак получают потомки. Ген в организм внедряется или удаляется из него при помощи генной инженерии (в том числе геномного редактирования). Чаще всего при этом изменённый живой организм имеет новый признак сразу на двух хромосомах в паре и поэтому может передать его потомкам со стопроцентной вероятностью. Ведь естественным путём следующее поколение всегда наследует только по одной хромосоме родителей из каждой пары. Таким образом можно внедрить в популяцию любой нужный ген навсегда.

Защитники этой методики заявляют, что она будет очень эффективна в борьбе против «ненужных» свойств биологических видов или даже самих видов.

Компания Oxitec заявляет, что для создания своих комаров не использует технологию генного драйва, так как считает, что она слишком непредсказуема и при её применении чужеродный ген остаётся в популяции. Информация об этом ещё в 2016 году была опубликована на сайте dna.com. Внедрённые в комаров гены имеют «самоограничения», то есть после передачи потомкам в популяции не останутся, ведь их носители погибнут, прожив совсем недолго. Однако, поскольку при проведении эксперимента в Бразилии этого не произошло, есть ли право у компании теперь заявлять, что она не использует генный драйв, пусть и непреднамеренно?

Независимые эксперты и общественные организации выступают против поспешного внедрения технологий генного драйва. В прошлом году на конференции сторон Конвенции о биоразнообразии ООН лидеры общественных движений и учёные потребовали от правительств стран-участниц введения немедленного моратория на генный драйв.

Фото: Jochen Tack /Globallookpress

Текст обращения по мораторию подписали представители более чем 150 организаций, видные общественные деятели из Северной и Южной Америки, Европы, Азии, Австралии и Океании и Африки.

В документе, в частности, сказано:

Генный драйв — это новый инструмент, который позволяет вносить новые признаки в целые популяции насекомых, растений, млекопитающих и другие организмы. Технология может стать новой формой генетического загрязнения. Могут исчезнуть целые виды, может быть подорвана продовольственная безопасность. Если генный драйв будет выпущен в окружающую среду, это может привести к бесконтрольному распространению модифицированных генов в популяции диких и одомашненных видов животных и растений. Это может привести к изменениям экосистем, пищевых цепей, нанести урон биоразнообразию и истреблению полезных организмов, в частности насекомых-опылителей. Генный драйв может нанести урон почвам, воде, производству продуктов питания, а также практике ведения крестьянского агроэкологического сельского хозяйства и землепользованию коренных народов.

Мораторий введён не был, однако результаты полевых экспериментов демонстрируют, по мнению британских экологов, недостаточный уровень проработки технологии и её потенциальную опасность для биоразнообразия и людей. А эксперимент в Бразилии вообще показал, что само понятие «генный драйв» ещё требует доработки.

По данным международной общественной организации «Друзья Земли», опубликованным в прошлом году, в Британии и США работы по проектам, связанным с генным драйвом, ведутся при софинансировании военного ведомства США, а лоббистская деятельность в ООН по продвижению технологии оплачивается из Фонда Билла и Мелинды Гейтс через пиар-агентство Emerging Ag.

Фото: Stocktake/Globallookpress

В России технологию генного драйва пока не применяют, и обсуждается она только узкими специалистами. Но после принятия Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 годы всё может измениться в один миг. Ведь в программе заложено создание «отредактированных» животных. Сама же технология генного редактирования позволяет вносить любые изменения в геном живых организмов и пока в России никак не регулируется.