Úterý 1. prosince 2020, svátek má Iva
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 1. prosince 2020 Iva

Vědci našli způsob, jak komáry "odnaučit" šíření nakažlivých nemocí

Britský vědecký tým pokusem předvedl zcela nový způsob boje proti malárii a snad i dalším nemocem. Genetickou manipulací vytvořil komáry, kteří nemoc nepřenáší, a pak jejich "sobecké geny" nechal rozšířit do světa.

Samička komára uprostřed hostiny | foto: Profimedia.cz

V posledních letech se (hlavně díky aktivitě soukromých dárců) slibně rozjíždí výzkum v oblasti boje proti tropickým nemocem, které věda dlouho zanedbávala. Řada nových iniciativ má namířeno především na malárii, která v roce 2009 zabila na světě zhruba 800 tisíc lidí a milionům dalších ničila a ničí zdraví.

Cílem bojovníků proti této nemoci je především její hlavní dopravní prostředek - komáři. Díky nim se pak šíří původce nemoci, parazitní prvok zimnička (Plasmodium). Kdyby nebylo komárů nebo komáři zimničky nepřenášeli, byl by problém s malárií vyřešen.

O první způsob se lidé pokoušejí už řadu let. Komáry se ovšem úplně vyhubit nikde nepodařilo, i když sítě, insekticidy a další prostředky mohou počet nakažených výrazně snížit.

GM komáři dvakrát jinak

Modifikovaní komáři už byli nasazeni při praktických polních pokusech, jak jsme informovali. A každý experiment má jinou strategii.

Firma Oxitec vypěstovala v líhni modifikované sterilní samce a vypustila je do přírody. GM komáři připravili mnoho plodných samců o možnost páření a příští generace byla tedy méně početná. 

Přístup vyžaduje pravidelné "dodávání" GM komárů do přírody. Když GM samci vychcípají, populace komárů se postupně obnoví. Ale při velké snaze a dostatku financí by časem mělo být možné vyhubit všechny komáry v místě.

Nový přístup stavy komárů neredukuje. Geny "vypuštěné" do přírody, by neměly snižovat schopnost přežití. Jinak se budou šířit těžko. Komárů (a poštípaných) tedy neubude. Ale komáři budou mít v těle méně zimniček, a tak ubude případů přenosu nemoci na člověka.

Druhý způsob, tedy odnaučit komáry přenášet zimničky, se zdál donedávna nemožný. Ale technologie genetických modifikací to změnila. Různé vědecké týmy už objevily několik genů, se kterými se dá "pohrát" tak, že schopnost komárů přenášet parazity výrazně klesne.

Hodní hoši zlé nepřeperou. Ledaže by byli sobci...

Ale co s takovými komáry dál? Pokud jich v zajetí nevychováte miliardy a miliardy, rychle se ztratí v hejnech "volných" komárů jako kapka v moři. (Pokud tedy nechceme vypouštět nějaké "nadkomáry", kteří do vínku dostanou ještě nějaké vlastnosti poskytující jim velkou výhodu. Ale kdo by to riskoval...)

Naštěstí ale genetika není tak jednoduchá záležitost, aby se v ní nenašla nějaká pro nás výhodná "zkratka". Jednu představují v posledním čísle časopisu Nature vědci z londýnské Imperial College vedení Andreem Crisantim a Austinem Burtem.

Ve svých pokusech našli zřejmě mechanismus, jak s pomocí poměrně malého množství lidmi podstrčených genetických trojských koní odnaučit divoké komáry přenášení malárie. Využívají k tomu "sobectví" genů. I těch, které komáry učí přenášet zimničky.

Každý gen na vlastní pěst

Tým pracoval s komárem Anopheles gambiae, který je suverénně nejdůležitějším šiřitelem malárie. Vědci do jeho DNA vložili gen, který se jinak vyskytuje u některých hub, rostlin a bakterií. Jde o gen zcela neužitečný: jeho hlavní předností je, že umí kopírovat sám sebe. Je v podstatě parazitem, který se šíří v genetické informaci po meči, tedy přes samce.

Gen obsahuje informaci, podle které se vytváří enzym schopný rozštípnout DNA. Buňka DNA opraví, ale gen I-Scel se postará, aby "záplata", která na narušeném místě vznikne, byla jeho přesná kopie. Soustředí se především na spermie a usilovně pracuje na tom, aby pokud možno každá z nich obsahovala jeho kopii. Tím si zaručí přežití i do další generace "hostitelů".

Gen I-Scel je živoucím dokladem dnes široce uznávané evoluční teorie, kterou proslavil především biolog Richard Dawkins. Podle ní evoluce neprobíhá mezi jednotlivými živočichy, ale nejlítější boj se odehrává na úrovni jednotlivých genů. Právě ty spolu bojují o to, kdo přežije do budoucna. My jsme tedy jenom "nosiče" (snad ani ne nositelé) hlavních hrdinů evoluce.

Geny využívají různé strategie, které se obvykle pohybují někde mezi spoluprací a rivalitou. Kopírování, jaké předvádí I-Scel, je ale je jedním z nejrychlejších metod šíření sobeckých genů v přírodě, poznamenal pro časopis Science genetik Jason Rasgon.

U komárů se to projevilo. Pokud vědci do klece s komáry vpustili jedno procento komárů s genem I-Scel, o tucet generací později už ho v sobě mělo 60 procent všech zvířat.

Když komáři zhasnou

Jak si vědci ověřili, že gen se skutečně šíří tak rychle? Další genetickou manipulací. Za pomocí běžně používaného genu pro výrobu fluoreskující bílkoviny vytvořili komáry, kteří na modrém světle světélkují slabě zelenou barvou.

Pak mezi ně vypustili komáry s trochu upraveným genem I-Scel. Tento gen "naučili", aby se v pohlavních buňkách uložil místo genu pro tvorbu fluoreskující bílkoviny. Jen tak si mohl zajistit své přetrvání v další generaci komárů. Během pokusů pak stačilo sledovat, jak mezi jednotlivými generacemi ubývá komárů, kteří za vhodných podmínek svítí zelenkavou září.

Zeleně fluoreskující komár vybavený genem GFP

Zeleně fluoreskující komár vybavený genem GFP

Podle autorů nyní stačí I-Scel pozměnit, aby se zacílil na některý z genů, který ovlivňuje schopnost komárů přenášet zimničky. Může se jednat třeba o gen, který ovlivňuje čichové schopnosti komárů, takže by se zhoršila jejich schopnost najít "kořist", nebo například gen vytvářející bílkovinu, již parazit zimnička využívá, aby pronikla komárovi do těla a jeho imunitní systém ji nezničil.

Cíl není jistý

Přesto úspěch není zaručen, upozorňuje český biolog Jaroslav Petr z Výzkumného ústavu živočišné výroby a vysvětluje: "Genů, jako je I-Scel, existuje sice více, ale každý dokáže štěpit DNA jen v jednom jediném místě. Otázkou je, jestli se podaří najít takový, který zasáhne DNA komára v místě, kde leží informace důležitá pro přenos zimničky."

Možná by se mohlo podařit vytvořit umělý sobecký gen, který bude zacílen rovnou na některý z genů klíčových pro přenos zimničky. V každém případě ale vědce čekají ještě značné technické potíže, jak uznávají i sami autoři práce. "Výzkum teď rozhodně není použitelný v praxi," říká Jaroslav Petr.

Navíc vidí ještě jeden problém. "Musím se ptát, jestli podobný postup v praxi někdo skutečně povolí," říká český biolog. Šíření mutace v přírodě je samovolné a v podstatě neexistuje způsob, jak proces zastavit, kdyby se zjistilo, že má nějaké nežádoucí dopady. "Ty si dnes lze sice těžko představit, ale nelze je předem vyloučit," dodává Jaroslav Petr.

Naopak je jisté, že pití krve komáry neodnaučíte ani metodou genetické manipulace. Prosadit se totiž mohou jenom změny, které výrazně nesnižují šanci svých nositelů na přežití. A sklony k smrti hlady kvůli odporu k přirozené potravě mezi ně nepatří.

  • Nejčtenější

Tahák: 20 klávesových zkratek, o nichž jste možná neměli ani potuchy

Uživatelé Windows jistě znají notoricky známé klávesové zkratky jako Alt + F4, Alt + Tab, Windows + E, Windows + C,...

Promoření? Odvážný sen, tragické následky. Stádní imunita funguje jinak

Jak se nejlépe zbavit covidu-19? Už od jara mluvili někteří odborníci o kontroverzní strategii známé jako „promořování“...

Toto umí nově váš Chrome a Firefox. Loučí se s Flashem a jsou rychlejší

Populární internetové prohlížeče Chrome a Firefox byly povýšeny do nových verzí. Pokud jste je ještě neaktualizovali,...

U nás je zeleno, zašpiní se jinde. Pařížská dohoda ignoruje obří problém

Jedním z nejvýraznějších nedostatků Pařížské dohody o klimatu je fakt, že neřeší přesun emisí mezi státy. To, že si...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

TEST televizorů: Nevyznáte se v široké nabídce? Pomůže vám náš velký přehled

Premium Od 3 190 do 62 990 korun. Všechny zobrazovací technologie, všechny televizní operační systémy a jedenáct vybraných...

TEST televizorů: Nevyznáte se v široké nabídce? Pomůže vám náš velký přehled

Premium Od 3 190 do 62 990 korun. Všechny zobrazovací technologie, všechny televizní operační systémy a jedenáct vybraných...

Jak vydržet v ledové vodě? Finta je jednoduchá, popisují otužilci

Premium Klepat se zimou tak, že si nedokážete zavázat ani tkaničky u bot, a přitom se tomu smát? I to dokáže koupání v ledové...

Manažer postavil srub uprostřed chráněné oblasti. Tvrdí, že to je posed

Premium Nejprve tvrdil lidem, že je to seník. Když se o jeho stavbu začaly zajímat úřady, prezentoval ji jako posed. Ve...

  • Další z rubriky

Konečně. ÚZIS začal zveřejňovat očištěný podíl pozitivních testů

Po více než půl roce dostala veřejnost přístup k důležitému číslu, tedy kolik testů na covid-19 je opakovaných. Údaje...

Pozor na rudé oči, pilote. Jak pěšáci konečně dosáhli na letadla

Díky americkému zařízení FIM-43 Redeye dokázal poprvé v historii pěšák jediným výstřelem zničit letadlo. Vzniklo přitom...

STO OBJEVŮ: Nejstarší obraz bez barev a štětce kreslilo slunce. Na dvoře

Seriál Pohled z okna v Le Gras. Shluk mlhavých tvarů je nejstarší známý snímek zachycující přirozený svět. Roku 1826 se tak...

Kolik stáli otroci? Někdy pakatel, jindy byli výsadou milionářů

Otrokářství doprovází lidskou civilizaci od jejího zrodu. Jakou cenu ale toto „zboží“ v historii vlastně mělo?

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Svůj nový vztah jsem radši šla ohlásit řediteli, říká zamilovaná Witowská

Premium Její život se letos pořádně otočil. Možná ještě víc, než když předloni bravurně zvládla prezidentskou debatu. Aby měla...

Bahamské úřady zveřejnily příčinu smrti Seana Conneryho

Bahamské úřady zveřejnily oficiální pitevní zprávu k úmrtí herce Seana Conneryho. První a nejdéle sloužící James Bond...

Kapitán je na tahu, bude šach mat, oznámil po líbánkách Pavel své ženě

Psycholožka, terapeut a genetička vybrali na základě testů i DNA mezi více než patnácti sty přihlášenými jednotlivci...

Promoření? Odvážný sen, tragické následky. Stádní imunita funguje jinak

Jak se nejlépe zbavit covidu-19? Už od jara mluvili někteří odborníci o kontroverzní strategii známé jako „promořování“...

Mívám silné sny. A přání se mi plní, říká MOgirl Ria

Chtěla být ajťačkou a díky úsilí si onu profesi i osvojila. „Pak jsem měla ještě malý, druhý sen stát před objektivem...