ГМО-комары и ГМО-свиньи (2 фото)

Миллионы генетически модифицированных (ГМ) комаров были выпущены в бразильском городе Пирасикаба. Речь идет о самцах-мутантах, передающих местным самкам ген, заставляющий личинки насекомых умирать до достижения половой зрелости. Эта мера призвана резко снизить популяцию комаров-переносчиков опасной для человека лихорадки денге. О новом эксперименте со ссылкой на журнал PLOS Neglected Tropical Diseases сообщает New Scientist.

ГМ-комаров разработала британская биотехнологическая компания Oxitec. В Бразилии она получила карт-бланш на эксперименты в любом районе. Также Oxitec ожидает разрешения Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) на испытания насекомых в Ки-Хэвене (Флорида).

Начиная с апреля 2015 года в кварталы Пирасикабы, где наблюдается максимальная концентрация комаров Aedes aegypti (переносчиков лихорадки денге), было выпущено около шести миллионов ГМ-насекомых.

Они не только способствуют ранней смерти своего потомства, но и заставляют личинки светиться красным в ультрафиолете — что дает в руки ученых инструмент, позволяющий определить эффективность данного метода. Биологи расставили в Пирасикабе горшки с водой, куда самки Aedes aegypti откладывают яйца. Соотношение красных и нормальных личинок указало на то, что 50 процентов потомства было зачато от ГМ-комаров.

В ходе испытаний в другом бразильском городе (Жуазейру) насекомые Oxitec за полгода сократили местную популяцию на 95 процентов, оказавшись почти в два раза эффективнее самых мощных инсектицидов.

Однако ученым неизвестно, насколько сокращение численности переносчиков влияет на заболеваемость. «Теоретически, чем меньше комаров, тем меньше людей заражаются, но на самом деле все нужно проверять. Множество насекомых может давать лишь несколько новых случаев болезни, и наоборот», — отмечает Маргарет Капурру (Margareth Capurro) из Университета Сан-Паулу, руководитель испытаний в Жуазейру.

Другие исследователи также предупреждают, что эффект новой технологии может оказаться кратковременным: налетят комары из других районов, и здоровая часть популяции вскоре вернется к прежнему размеру. Только тщательные расчеты времени и места выпуска ГМ-комаров помогут фундаментально снизить риск заражения лихорадкой денге.

Сейчас Oxitec ожидает скорейшего начала испытаний во Флориде. FDA уже подготовила свой экспертный доклад, и его публикации ждут со дня на день. Однако жители штата уже несколько лет протестуют против ГМ-комаров. В Бразилии лихорадкой денге заболевает до миллиона человек в год, тогда как в США ГМ-насекомые призваны только предотвратить появление опасной болезни, вероятно, страх перед гипотетической угрозой оказался слабее, чем предубеждение против животных-мутантов.

Лихорадка денге — вирусное заболевание, которое переносится самками комаров A. aegypti и встречается в странах Азии, Африки, Океании и Карибского бассейна. Заболевание характеризуется лихорадкой, интоксикацией, болью в костях и мышцах и может иметь смертельный исход. В год лихорадка денге поражает около 100 миллионов человек.

Генно-модифицированные свиньи — вдвое больше мяса

Ученые из Южной Кореи и Китая создали новый вид свиней, имеющих вдвое более массивную мускулатуру по сравнению со своими обычными собратьями. Разработчики надеются, что это будет первый ГМ-организм, одобренный для использования в животноводстве. От экспериментальных аналогов он отличается тем, что использует простую правку генов, а не смешение генетических материалов разных организмов.

Свиньи с гипертрофированной мускулатурой могут быть первым одобренным ГМ-организмом

Один из авторов разработки, молекулярный биолог Джин-Су Ким (Jin-Soo Kim) из Сеульского национального университета, отмечает, что правка генов работает так же, как и селекционный отбор, но намного быстрее. Животные с гипертрофированной мускулатурой уже используются в животноводстве, например селекционные бельгийские бело-голубые коровы. С помощью редактирования генов можно получить подобные породы без десятилетий селекционного отбора.

До сих пор ни один штамм трансгенных животных не одобрен для потребления человеком. Например, быстрорастущий ГМ-лосось уже 20 лет ждет положительной оценки от американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

Новый штамм свиней имеет мутацию в гене миостатина (MSTN). Обычно MSTN подавляет рост мышечных клеток и предотвращает образование избыточной мускулатуры. Но в некоторых случаях у крупного рогатого скота, собак и людей работа MSTN нарушается, и мышечные клетки размножаются, создавая аномальное количество мышечных волокон.

Ученые провели аналогичную направленную мутацию свиней, в результате чего получились животные с развитой мускулатурой. Это выгодно с экономической и экологической точки зрения, так как позволяет получить с одного животного вдвое больше мяса.

Для создания мутации использовалась одна из самых перспективных методик редактирования генов — технология TALEN, которая использует фермент для резки ДНК и белок для редактирования генов. Ученые удалили обе копии гена MSTN из клеток эмбрионов свиней и создали 32 клонированных ГМ-поросят.

Полученные животные имеют гипертрофированную мускулатуру, но не содержат ДНК чужеродных организмов, что повышает шансы на одобрение со стороны регуляторов. В случае, когда к ДНК не добавляются новые элементы, многие регуляторы, в частности в США и Германии, не считают необходимым применять особые меры контроля к ГМ-организмам. Скорее всего, первым рынком для ГМ-свиней будет Китай, где существует высокий спрос на свинину.

Пока технология имеет серьезные недостатки. Отключение MSTN вызывает проблемы со здоровьем. Только 13 из 32 свиней прожили 8 месяцев, и только две живы до сих пор. Этот недостаток можно устранить, если отключать только одну копию MSTN из двух, но тогда вес мускулатуры у ГМ-свиней будет меньший.