Britská firma Oxitec se více než 10 let snaží prosadit se svým „hi-tech“ řešením pro boj s nejnebezpečnějším přenašečem infekčních onemocnění: komáry. Určité úspěchy za sebou má, nyní poprvé uspěla na nejbohatším trhu světa, ve Spojených státech.
Floridské úřady souhlasily s tím, aby společnost v letech 2021 a 2022 vypustila do přírody 750 milionů komárů ze svých líhní (zde je rozhodnutí). Doufají, že se jejich pomocí podaří velmi výrazně snížit počty komárů v následujících generacích, a tak omezit přenos takových onemocnění, jako je virus nilské horečky, denge, žluté zimnice či virus zika. Samozřejmě, v principu lze stejný postup použít například proti malárii, která se však na Floridě nevyskytuje.
Vadu do vínku
Vypuštění komáři jsou velmi vzdálenými potomky komářího samce, který vznikl díky cílené genetické manipulaci v laboratořích Oxfordské univerzity v roce 2002.
Mají zjednodušeně řečeno „zmrzačené“ geny tak, aby mohli přežít pouze při pravidelném podávání určité látky (antibiotika tetracyklinu) (systém je podrobněji popsán v této práci vědců z Oxitecu z roku 2007). Vada je dědičná, a tak všichni potomci tohoto samce v přírodě rychle hynou. Drtivá většina z nich (cca 96 procent) by se neměla dostat z larválního studia, nikdy se tedy nevylíhnou.
Nasazení probíhá tak, že komáři se namnoží do požadovaných množství (v prvních pokusech to byly miliony, do budoucna se uvažují i miliardy) a pak vypustí do přirozeného prostředí v takovém množství, aby jejich počet výrazně převýšil počet volně žijících samců. To znamená, že by většina následující komáří generace měla být odsouzena k smrti ještě před tím, než bude moci někoho bodnout.
Není to nový princip. Stejně tak dobře je možné vypouštět ve velkých množství samce sterilizované například ozařováním, protože ani ti nebudou produkovat životaschopné potomstvo, stavy komárů by měly také klesnout. Firma Oxitec chce ovšem v praxi dokázat, že ozařování (či jiné zvažované způsoby sterilizace komárů) jsou dražší a náročnější než její proces.
Proces není bezchybný. Oxitec se snaží vypouštět pouze samce, kteří nesají krev a nepřenáší nemoci. Ovšem správně rozlišit pohlaví milionů či miliard komárů není jednoduché, a tak k chybám dochází. Několik desetin procenta vypuštěných komárů v praktických zkouškách tvořily samičky. Praktické experimenty i tak ukázaly, že pokud je vysazených samců dostatečné množství, dopad na počty tohoto bodavého hmyzu v daném místě může být skutečně výrazný.
Například během zkoušky na předměstí brazilského města Juazeiro se místní populace moskytů krátkodobě snížila o 95 procent. Podobných výsledků se podařilo dosáhnout také v dalších experimentech, například v Malajsii v roce 2009. Tou mimochodem firma překvapila i zastánce využití genetických manipulací v boji s přenašeči chorob.
Jednou nevýhodou takového řízení komáří populace je jeho dočasnost. Samci se musí do přírody vypouštět pravidelně, jinak se komáři znovu vzpamatují a stavy se vrátí k normálu. Firma proto přišla s druhou generací svého „Přátelského komára“ (firma má anglický výraz „Friendly“ v tomto kontextu registrovaný jako obchodní značku), která se má vypouštět právě na Floridě a označuje se jako OX5034 (I. generace měla označení OX513A).
Mají stejnou slabost, ale omezenou tak, aby se projevovala pouze u samiček. Samčí potomci těchto komárů přežijí, samičky ne. Opět to není úplně trvalé řešení, protože vadu zdědí jen polovina potomků upravených samců. V každé další generaci je pak „vadných“ samců méně a bude přežívat čím dál více samiček. V 10. generaci by pak vada měla zcela vymizet. Výsledky z experimentů nenasvědčují tomu, že by v tomto případě hrozilo nějaké nebezpečí přenosu upravených genů na volně žijící populaci.
Postup má tu výhodu, že k udržení nízkého stavu komárů by mělo podle modelů stačit vypustit méně uměle namnožených komárů a celý proces by tak měl být levnější. Na Floridě by se měl v příštích letech vysazovat právě 2. generace geneticky modifikovaných komárů.
Už jednou zrušená
Společnost Oxitec zkoušku v tomto jižním americkém státě připravovala dlouhé roky. V roce 2016 proběhlo současně s prezidentskými volbami v oblasti referendum (psali jsme o něm zde), které dodnes Oxitec prezentuje jako de facto vítězství, protože většina z cca 40 tisíc voličů v okresu Monroe, kde zkouška poběží, s ní souhlasila.
Firma ovšem příliš nezdůrazňuje, že ti, kterých se pokus měl dotknout nejvíce, voliči v okrsku Key Haven, kde měl přímo proběhnout, byli proti zhruba dvěma třetinami hlasů (400 ze 600 odevzdaných hlasů bylo proti). A ti nakonec vyhráli, protože v původně plánované podobě se experiment vůbec neuskutečnil.
Nově schválený pokus bude pracovat s již zmíněnou druhou generací komárů, jejich nasazení americké federální úřady schválily až letos v květnu. Oxitec té doby údajně využil k tomu, aby veřejnosti lépe vysvětlil, co přesně chce dělat (řada jejich materiálů pro veřejnost je dostupná z této stránky) a firma se tak domnívá, že další zkoušce nic nestojí v cestě.
Po Floridě chce další podobnou zkoušku uskutečnit i v Texasu, tam ji ovšem zbývá ještě přesvědčit státní i místní úřady (federální povolení má, ale to zdaleka nestačí).
Zkouší to i další
I pokud Oxitec neuspěje, o něco podobného se pokouší a budou pokoušet další subjekty. Genetické technologie totiž nabízí celou řadu lákavých nástrojů k omezení hrozby ze strany komárů než pouze sterilizaci samců.
Debatuje se například o tom, že by se mezi běžné komáry mohly nechat samovolně rozšířit geny, které znemožní komárům přenos malárie. Navržený postup využívá „sobectví“ genů, které komáry učí přenášet parazity, jež nemoc způsobují, tedy zimničky. Více o něm v našem starším článku. Jde zatím spíše o nápad, využívání tohoto principu je i mezi vědci kontroverzní.
Výrazně větší šanci na praktický úspěch má využití jiného principu, který se obejde bez přímých genetických manipulací a spoléhá na konkurenci. Díky na pohled poněkud nepraktickému zkoumání mikroflóry v těle komárů se zjistilo, že existují bakterie, které mohou velmi úspěšně soutěžit s viry, které komáři přenáší.
Některé bakterie, například wolbachie, zřejmě nechtějí v těle svých hostitelů konkurenci či „škodnou“. Tyto bakterie žijí v ohromném množství hmyzích druhů, ovšem v druhu pro člověka nejnebezpečnějším Aedes aegypti se vyskytují poměrně vzácně. Přitom komáři, kteří v sobě tyto bakterie mají, zároveň výrazně méně často nesou člověku nebezpečné viry.
Vzniklo tak hned několik projektů, v jejichž rámci by se do okolí lidských sídel ve velmi postižených oblastech měli vypouštět komáři infikovaní wolbachiemi. Prospěšná nákaza by se mohla šířit i divokou populaci (tady poněkud zjednodušujeme, situace je trochu složitější).
Předpokládá se, a průběžné výsledky to naznačují, viz například zkouška v Kalifornii, že využití wolbachií by mohl být další slibný způsob regulace komářích populací. Navíc má postup výrazně jednodušší pozici z hlediska praktického nasazení, protože geneticky upravené organismy (včetně komárů) musí procházet prakticky ve všech zemích světa mnohem náročnějším schvalovacím procesem než organismy neupravené.
