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

Чтобы истребить всех комаров, Барту и Кризанти был нужен неуничтожимый драйв.

Для этого исследователи решили редактировать ген под названием даблсекс. У комаров Anopheles белки гена даблсекс соединяются по-разному – в зависимости от того, самец это или самка. Кроме того, даблсекс находится под надежной эволюционной защитой: любые изменения в его последовательности, скорее всего, убьют комара в зародыше. Благодаря такой эволюционной защите даблсекс практически неуничтожим.

Команда Кризанти, понимая, что даблсекс – верный кандидат на создание неуничтожимого генного драйва, решила взломать его крайне деликатно. Ученые при помощи CRISPR внесли модификацию, которая отключает выработку женской версии белка даблсекса. Эта модификация никак не влияет на самцов, которые развиваются нормально. Зато самки, унаследовавшие две копии редактированного аллеля, бесплодны. Если такую мутацию гена даблсекс ввести в популяцию комаров в составе генного драйва, она в конце концов сведет количество плодовитых самок к нулю.

В 2018 году рабочая группа Кризанти выпустила в небольшие вольеры редактированных и нередактированных комаров в разных пропорциях, чтобы посмотреть, работает ли ее генный драйв. Популяции во всех вольерах вымерли за одиннадцать поколений.

Группе Кризанти и проекту Target Malaria предстоит еще много работы, прежде чем комары будут готовы к тому, чтобы выпустить их в естественную среду на третьем этапе проекта. Предстоят эксперименты в больших полевых вольерах (и на полностью изолированных участках естественной среды), поскольку надо понять, каким образом на успех генного драйва влияют конкуренция, нападения хищников и другие факторы окружения. Но, пожалуй, еще важнее урегулировать все этические и юридические вопросы, безусловно, возникающие, если мы собираемся выпустить в дикую природу генный драйв, способный истребить целый вид или по крайней мере радикально снизить его численность. Target Malaria

открыто делится своими новыми технологиями и обсуждает следующие этапы работы и с жителями регионов, страдающих от комаров, и с прочими заинтересованными сторонами. Такой подход позволяет проекту, во-первых, сплачивать союзников и создавать нужную инфраструктуру, а во-вторых, укреплять доверие к биотехнологиям в целом (и к генным драйвам в частности), что, возможно, в дальнейшем поспособствует успеху проекта.

А если все пойдет наперекосяк?

Кевин Эсвельт, профессор Массачусетского технологического института, охотно расскажет вам, почему генные драйвы крайне опасны. Эсвельт был первым, кто понял, как генные драйвы на основе CRISPR могут распространить ту или иную черту по всей популяции, и он убежден, что это единственный реальный способ искоренить в обозримом будущем болезни вроде малярии. Но еще он стоит во главе тех, кто призывает к жесткому регулированию применения технологий, связанных с генными драйвами, и параллельно разрабатывает в своей лаборатории новые генные драйвы, неизменно следя за тем, чтобы все они со временем самоуничтожались. В сущности, Эсвельта обуреваем смесью восторга и страха. И трудится он, насколько я могу судить, не покладая рук.

Эсвельт исследует генную инженерию мелких млекопитающих. Постоянно консультируясь с местными властями, он разрабатывает системы, позволяющие распространить устойчивость к болезни Лайма в популяциях белоногих оленьих мышей в Новой Англии и подавить популяции инвазионных грызунов в Аотеароа – Новой Зеландии. Эсвельт – энтузиаст технологии генных драйвов, однако он осознает, какими опасностями они чреваты. Кроме того, Эсвельт твердо уверен, что применение генных драйвов возможно лишь при соблюдении двух условий. Во-первых, жители тех мест, где предстоит применить генный драйв, должны понимать и приветствовать эту технологию и в полной мере осознавать, к каким последствиям она может привести. Во-вторых, должен быть способ отключить генный драйв. Ах да, есть еще и третье условие: Эсвельт настаивает, что каждый ученый, разрабатывающий генный драйв, должен, приступая к работе, оповестить о своих планах общественность, ибо даже первый шаг в разработке генного драйва ставит под угрозу не только будущее всего этого семейства технологий, но и доверие людей к науке. Хотя Эсвельт и уверен, что любой генный драйв можно остановить при помощи молекулярных инструментов, он признает, что если исключить из процесса принятия решений тех, кого это напрямую касается, нанесенный делу ущерб может оказаться непоправимым.