Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу

Применение генно-модифицированных комаров, получивших название OX153A, в Жуазейру – это второй случай, когда компания Oxitec использовала такой метод. Первые испытания прошли за несколько лет до этого в общине Вест-Бэй на острове Большой Кайман. Всего через четыре месяца после того, как в Вест-Бэй выпустили самцов OX153A, местная популяция Aedes aegypti сократилась до 20 % от прежней численности. В компании

Oxitec надеялись, что бразильский эксперимент поможет узнать, даст ли метод OX153A такие же прекрасные результаты в континентальной популяции, более тесно связанной с соседними. Кроме того, ученые хотели наладить сотрудничество с местными исследователями (без чего было бы невозможно оптимизировать программу для бразильских условий), а главное – заручиться поддержкой местных жителей, а в дальнейшем и регулятивных органов. Эксперимент в Жуазейру привел к блестящему успеху. Через год популяция Aedes aegypti в Жуазейру сократилась на 95 %, причем в окружающей среде не осталось никаких токсинов и химикатов, а принятые меры не оказали непосредственного влияния ни на какие виды, кроме назойливых смертоносных комаров.

Через два года после начала бразильского эксперимента возникли некоторые опасения: секвенирование генома в масштабе популяции обнаружило небольшие количества ДНК, подобной OX153A, в геномах Aedes aegypti

из Жуазейру. Следовательно, были какие-то фертильные комары OX153A, которые умудрились просочиться через процесс сортировки в Oxitec и привнесли свою ДНК в дикую популяцию. Однако ученые этого ожидали. Сортировать лабораторных комаров на самцов и самок по размеру – неточный метод, и еще до того, как выпускать комаров, компания признавала, что в каждой выпускаемой стае скорее всего окажутся и кусачие самки. Главное – что в дикой популяции не было найдено никаких трансгенов (гена tTAV или связанных с ним компонентов), а это показывало, что эксперимент идет по плану: те комары OX153A, у кого был трансген, не оставляли потомства, а те выпущенные комары, которые сумели оставить потомство, не являлись носителями трансгена.

Кроме того, высказывались опасения, что сократить популяцию при помощи OX153A удастся лишь ненадолго. Подобно другим методам с применением бесплодных комаров, успешные меры по подавлению популяции требуют регулярно выпускать насекомых повторно. Срок соглашения между местным комитетом по борьбе с комарами и компанией Oxitec на Большом Каймане истек в декабре 2018 года. Не прошло и нескольких месяцев, как жители тех мест, где проводились полевые испытания, стали жаловаться, что популяция комаров значительно возросла по сравнению с предыдущими годами. Этого тоже ожидали. Генно-инженерные бесплодные самцы живут не больше нескольких дней и за это время должны успеть спариться, чтобы оказать воздействие на дикую популяцию. После смерти они уже не могут ни на что влиять, и все достижения по сокращению популяции сводятся на нет, поскольку освободившееся место колонизируют комары из соседних регионов.

У компании Oxitec уже готова новая линия трансгенных комаров, которая решает и эти задачи. В 2018 году фирма объявила о создании комара второго поколения OX5034; тогда она отозвала свое заявление в Агентство по охране окружающей среды с просьбой разрешить выпустить комаров OX153A

на островах Флорида-Кис, поскольку на подходе были новые, усовершенствованные трансгенные насекомые. Комары второго поколения Oxitec, как и OX153A, – носители гена tTAV, смертоносного расхитителя ресурсов. Однако участок ДНК с tTAV у OX5034 встроен в то место генома, где белки кодируются по-разному в зависимости от того, самка или самец получится из этого яйца. У самок tTAV транскрибируется, и насекомое погибает в процессе развития, если не получит тетрациклина. У самцов tTAV входит в геном, но не транскрибируется, и комар развивается нормально. Новая система – генно-модифицированные самки погибают, а генно-модифицированные самцы живут нормальной жизнью – имеет несколько преимуществ. Во-первых, перед тем, как выпускать насекомых, не нужно сортировать их в лаборатории на самцов и самок – можно просто помещать яйца в естественную среду и позволять личинкам вылупляться, поскольку яйца с самками просто не развиваются. Во-вторых, ген бесплодия наследуется. Поскольку самцы с трансгеном выживают, он передается по мужской линии, однако сам себя ограничивает и вскоре исчезает из популяции.