Защита от малярии нашлась в кишечнике комара

Использовать для борьбы с возбудителями малярии бактерий, населяющих пищеварительную систему малярийных комаров, попытались сразу две группы американских исследователей. Результаты экспериментов можно назвать обнадеживающими. В первом случае бактерий сделали источником белка, предотвращающего развитие возбудителя малярии. Во втором кишечные бактерии помогли успешно размножаться малярийным комарам, в геноме которых были сделаны изменения, блокирующие передачу опасной болезни. Подробно об экспериментах рассказывает научно-популярный ресурс Полит.ру.

Передача вирусов малярии происходит следующим образом: после того, как малярийный комар укусит зараженного человека, возбудитель болезни – малярийный плазмодий – попадает в его организм, проходит там несколько стадий своего развития, а затем после очередного укуса комар передает его другому человеку. Группа исследователей из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, под руководством Марсело Джекобс-Лорены, создали генетически модифицированных бактерий, которые, обитая в кишечнике малярийного комара, боролись с попадающим туда плазмодием вида Plasmodium falciparum, на долю которого приходится более 90 % случаев малярии. К сожалению, ученым не удавалось добиться устойчивой передачи модифицированных бактерий внутри популяций комаров, что делало метод неэффективным. Конкуренция среди микроорганизмов в кишечнике слишком велика, чтобы гарантировать, что именно нужные бактерии выживут и будут передаваться другим комарам. Проблема разрешилась, после выделения нового штамма бактерий из рода Serratia, отличавшегося повышенной способностью к распространению среди комаров. Данный вид бактерий передавался от самцов к самкам при спаривании, а также комариному потомству. Убедившись в этом, ученые внесли изменения в геном бактерии, наделив ее генами, которые вырабатывают смертельные для малярийного плазмодия белки. Экспериментальная проверка показала, что у комаров, к которым в кишечник поселили модифицированных бактерий, через два дня после питья зараженной малярией крови в организме было на 93 % меньше малярийных плазмодиев, чем у комаров из контрольной группы. Результаты успешного эксперимента представлены в статье, опубликованной журналом Science, а Марсело Джекобс-Лорена и его коллеги готовятся проверить свой метод в полевых условиях на испытательном полигоне в Замбии.

Другая команда, работающая в том же университете, занимается малярийными комарами Anopheles stephensi, которые получили гены, увеличивающие количество белка Rel2. Этот ген делает невозможным развитие в организме комаров малярийного плазмодия. При этом исследователи отметили, что комары, геном которых был модифицирован, размножаются гораздо активнее своих собратьев. В этом случае тоже не обошлось без кишечных бактерий. Белок Rel2 влиял на их видовой состав, вследствие чего усиливался химический состав веществ, выделяемых комаром для привлечения партнеров. Как показал эксперимент, генетически модифицированные самцы чаще спаривались с немодифицированными самками, тогда как немодифицированные самцы предпочли модифицированных самок. Спустя всего одно поколение, нужный ген передается 90% молодых насекомых. И такая доля сохраняется на протяжении десяти поколений. Данный способ распространения генов, дающих комарам устойчивость к плазмодию, признан более простым, чем предлагавшиеся ранее методы, связанные с редактированием генома. Итоги исследования также опубликованы в журнале Science.