Για τον έλεγχο των πληθυσμών κουνουπιών και την αποτροπή της μετάδοσης ασθενειών από αυτά, πολλοί είναι οι επιστήμονες δουλεύουν πάνω σε στρατηγικές οι οποίες περιλαμβάνουν γενετική μηχανική. Σε αυτό το πλαίσιο, ένα νέο πρόγραμμα του Texas A&M AgriLife Research έχει σκοπό τη διεξαγωγή δοκιμών γενετικών μετατροπών σε κουνούπια, οι οποίες μετά αφαιρούνται μόνες τους από τον γενετικό τους κώδικα.
Για τον έλεγχο των πληθυσμών κουνουπιών και την αποτροπή της μετάδοσης ασθενειών από αυτά, πολλοί είναι οι επιστήμονες δουλεύουν πάνω σε στρατηγικές οι οποίες περιλαμβάνουν γενετική μηχανική. Σε αυτό το πλαίσιο, ένα νέο πρόγραμμα του Texas A&M AgriLife Research έχει σκοπό τη διεξαγωγή δοκιμών γενετικών μετατροπών σε κουνούπια, οι οποίες μετά αφαιρούνται μόνες τους από τον γενετικό τους κώδικα.
Τα πρώτα αποτελέσματα του προγράμματος δημοσιεύτηκαν στις 28 Δεκεμβρίου στο Philosophical Transactions of the Royal Society B, με τίτλο «Making gene drive biodegradable». Βασικοί ερευνητές είναι οι Ζαχ Άντελμαν και Κέβιν Μάιλς, Ph.D., καθηγητές στο Τμήμα Εντομολογίας Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences. Μέσα σε πέντε χρόνια, η ομάδα θα λάβει χρηματοδότηση 3,9 εκατ. δολαρίων από το National Institute of Allergy and Infectious Diseases για τη δοκιμή και ρύθμιση της τεχνολογίας αυτοδιαγραφόμενων γονιδίων.
«Οι άνθρωποι ανησυχούν πως διαγονίδια (transgenes) μπορούν να εξαπλωθούν ανεξέλεγκτα στο περιβάλλον. Θεωρούμε ότι η δική μας στρατηγική μπορεί να εμποδίσει να συμβεί αυτό» είπε ο Άντελμαν. «Η ιδέα είναι, μπορούμε να προγραμματίσουμε ένα διαγονίδιο να εξαφανιστεί μόνο του; Τότε το γονίδιο δεν θα παραμείνει στο περιβάλλον. Αυτό στο οποίο καταλήγουμε είναι, πώς δοκιμάζεις ένα γονίδιο σε σενάριο πραγματικού κόσμου; Τι θα γίνει αν προκύψει πρόβλημα; Νομίζουμε πως ο τρόπος μας είναι ένας που μας επιτρέπει να κάνουμε αξιολόγηση ρίσκου και δοκιμές επί του πεδίου».
Πολλές προτάσεις γενετικής μηχανικής περιλαμβάνουν την εισαγωγή στα κουνούπια ενός επιλεγμένου σετ νέων γονιδίων μαζί με ένα «gene drive»- ένα γενετικό συστατικό που αναγκάζει τα νέα γονίδια να εξαπλωθούν στον πληθυσμό. «Ένας αριθμός άρθρων κάνουν λόγο για τη χρήση gene drive για τον έλεγχο των κουνουπιών, είτε για να αλλάξουν έτσι ώστε να μην μπορούν να μεταδίδουν παράσιτα ελονοσίας, ή για την εξόντωση όλων των θηλυκών ώστε να πεθάνει ο πληθυσμός» είπε ο Άντελμαν.
Μια συχνή ανησυχία είναι πως τέτοιου είδους γενετικές αλλαγές θα μπορούσαν να έχουν ανεπιθύμητες ή επιβλαβείς συνέπειες.
Οι ερευνητές παρουσιάζουν τρεις τρόπους για την εισαγωγή γενετικών αλλαγών που εξαφανίζονται μόνες τους μετά από μια περίοδο. Η χρονική περίοδος αυτή θα μπορούσε, πχ, να είναι 20 γενιές κουνουπιών, ή περίπου ένας χρόνος. Η ομάδα δημιούργησε μοντέλα για να δει πώς θα μπορούσαν τα γονίδια να εξαπλωθούν. Από τις τρεις μεθόδους, επελέγη μία για περαιτέρω ανάπτυξη.
Η μέθοδος αυτή εκμεταλλεύεται μια διαδικασία που χρησιμοποιούν όλα τα ζώα για την επισκευή DNA που έχει υποστεί ζημιά, είπε ο Άντελμαν. Μέσα στους πυρήνες των κυττάρων ένζυμα επισκευής αναζητούν επαναλαμβανόμενες γενετικές αλληλουχίες γύρω από σπασμένους κλώνους DNA. Τα ένζυμα επισκευής μετά διαγράφουν ό,τι υπάρχει μεταξύ των επαναλήψεων, είπε.
Το σχέδιο της ομάδας των Άντελμαν και Μάιλς περιλαμβάνει δοκιμή ενός gene drive σε φρουτόμυγες και κουνούπια, ενός ενζύμου κοπής DNA και μιας μικρής επανάληψης του DNA του εντόμου. Όταν το ένζυμο κόψει το DNA, τα εργαλεία επισκευής του ίδιου του εντόμου τίθενται σε λειτουργία. Τα εργαλεία αυτά κόβουν τα γονίδια για το gene drive και τις άλλες επιπρόσθετες αλληλουχίες- τουλάχιστον στη θεωρία.
Οι επιστήμονες έχουν ήδη αρχίσουν να δουλεύουν πάνω σε διαφορετικά gene drives για να βρουν πόσο διαρκούν σε μύγες και κουνούπια. Σκοπός είναι ένα από αυτά να εξαπλωθεί γρήγορα σε έναν πληθυσμό. Μετά από μερικές γενιές τα γονίδια αναμένεται να εξαφανιστούν και ο πληθυσμός να επανέλθει στην κανονική του κατάσταση.