Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых

Недавний семинар по рискам, посвященный изучению возможного вреда от использования генных стимулов для борьбы с малярийным комаром Anopheles gambiae, завершился выводами[446] о том, что, несмотря на существующие риски, они очень малы по сравнению с угрозой малярии. При успешном сценарии ликвидации существует множество других местных видов комаров, которые заполнят освободившуюся нишу переносчика малярии. Более того, известно, что ни хищники, ни опыляемые растения не полагаются на один вид комаров, поэтому хищники могут переключаться с одного вида на другой. Наконец, даже если бы генный драйв угрожал привести к вымиранию целевого комара, ученые полагают, что они могли бы «спасти» вид, изменив его геном. При внедрении любого метода генного драйва рекомендуется анализ затрат и выгод с учетом целевых видов, экосистемы и характера рассматриваемых изменений[447].

Огромные страдания и бесчисленные смерти, вызванные малярией и другими болезнями, переносимыми комарами, указывают на то, что люди готовы пойти на риск. К сентябрю 2015 года Фонд Билла и Мелинды Гейтс выделил 75 млн долларов на проект Имперского колледжа Лондона, в рамках которого по борьбе с малярией исследователи создали генный драйв для подавления лабораторных популяций A. gambiae, наиболее важного переносчика малярии в странах Африки к югу от Сахары[448].

Успех или неудача новых генетических методов в большей степени зависят от природы, чем от нас самих. Высокий репродуктивный потенциал и короткая продолжительность жизни насекомых делают их грозными противниками любой тактики, которую можно было бы против них применить. Эволюция борется своими методами[449], которые препятствуют движению генов, включая генетические вариации в естественных популяциях, эволюционную устойчивость через мутации, отобранные под действием генного драйва, или неслучайные модели размножения. Эксперименты на нескольких видах насекомых показали[450], что появляется устойчивость к генным драйвам, а также начинает преобладать естественная генетическая изменчивость, которая мешает механизму CRISPR распространять гены по популяциям, как предполагали ученые.

Резистентность к химическим веществам

Неудивительно, что в поисках методов борьбы с болезнями, переносимыми комарами, исследуются генетические методы, поскольку история применения инсектицидов связана с развитием резистентности у целевого насекомого. Нигде это не проявляется так ярко, как на примере усилий по защите от малярии.

В 1961 году число случаев заболевания малярией в Индии сократилось менее чем до 150 000 по сравнению с 75 млн в начале 1950-х годов, при этом в год умирало 800 000 человек. Но мероприятия по распространению ДДТ – только представьте себе, что за год на страну вылили 27 млн килограммов инсектицида, – привели к резистентности к этому веществу. Малярия вернулась. В 1976 году Индия пережила крупную эпидемию, за которую было зарегистрировано примерно 25 млн случаев заболевания. В Индонезии случаи заболевания малярией увеличились в четыре раза в период с 1965 по 1968 год. К тому времени ВОЗ официально признала неспособность искоренить это заболевание. К началу 1990-х годов по меньшей мере 100 видов комаров и других переносчиков болезней выработали устойчивость к различным инсектицидам[451]. А поскольку пораженный паразит был более устойчив, чем его предшественники, новые инфекции были особенно опасны[452]. В 2000 году 10 % населения земного шара страдало от малярии[453].

Противомалярийные препараты демонстрируют аналогичную картину. Хинин, впервые использованный для борьбы с этой болезнью в Риме в начале XVII века, перестал работать к концу 1940-х годов, и его заменили хлорохином. К 1960-м годам хлорохин сделался бесполезен в большинстве стран Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Индии и Африки. Устойчивость к его предшественнику, мефлохину, была подтверждена всего лишь через год после коммерческого выпуска препарата в 1975 году[454].