logo
Новость
  1. Социальная война
  2. Здравоохранение
/ Мэриленд

Грибы победят малярию. Генная инженерия им в этом поможет?

Грибы из рода MetarhiziumГрибы из рода Metarhizium
(сс) Chengshu Wang and Yuxian Xia

Успешно «натравить» генетически модифицированные грибы из рода Metarhizium на малярийных комаров удалось американским ученым из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, 31 мая сообщает журнал Science.

Испытания «чудо-грибов» проводились на территории Буркина-Фасо — западноафриканской страны, которая стабильно входит в десятку самых неблагополучных по заболеваемости малярией. В одном только 2017 году там было отмечено более 7,9 млн случаев этого недуга.

Исследователи соорудили в окрестностях деревни Сумоссо импровизированную «теплицу» площадью 600 м2, внутри которой проводились все тесты. Для экспериментов взяли грибы вида Metarhizium pingshaense, которые, как уже было показано ранее, инфицируют малярийных комаров и приводят к их преждевременной гибели.

«Убойный эффект» дополнительно усилили тем, что внедрили в грибную ДНК ген, кодирующий так называемый ω/κ-гексатоксин из паучьего яда. Этот токсин, поражающий нервную систему насекомых, начинает действовать сразу, как только попадет в гемолимфу (аналог крови у животных с незамкнутой системой кровообращения). Чтобы убить комара, достаточно, чтобы в его организм проникло 1–2 споры M. pingshaense.

Исследователи наблюдали за насекомыми в трех группах, в каждой из которых изначально насчитывалось по 500 самок и 1000 самцов. По прошествии 45 дней, что соответствует двум поколениям, в контрольной группе насчитывалось 2500, тогда как после заражения генно-модифицированными M. pingshaense — только 13 особей.

Примечательно, что в третьей группе, где комаров заражали «натуральными» грибами, через полтора месяца оставалось около 700 насекомых. Это означает, что грибы с внедренным в ДНК токсином уничтожают переносчиков малярии в 50 раз более эффективно, чем без него.

Отметим, малярия — опасное для жизни инфекционное заболевание, вызываемое малярийным плазмодием 5 видов (преимущественно Plasmodium falciparum). Эти одноклеточные организмы переносятся комарами из рода Anopheles, которые водятся, как правило, в тропических широтах — особенно в странах Южной и Центральной Африки. Основным лекарством против недуга служит хинин — алкалоид хинного дерева (Cinchona) из южноамериканских лесов.

Европейцы начали лечить малярию измельченной корой Cinchona еще с середины XVII века. Однако в чистом виде хинин удалось выделить только в 1820 году. Первыми это сделали французские химики Пьер Жозеф Пеллетье и Жозеф Бьенеме Кавенту.

Хинин — своеобразный «рекордсмен» по долгожительству среди официально признанных медицинских препаратов. Войдя в обиход за несколько столетий до того, как возникла современная фармакология и химиотерапия, он остается «в строю» антималярийных лекарств и по сей день.

Впрочем, сейчас хинин применяется либо в комбинации с другими препаратами, либо как вынужденная альтернатива другим, более современным медикаментам. Наиболее современным лекарством против малярии на сегодня считается артемизинин из полыни однолетней (Artemisia annua), открытый китайским фармакологом Ту Юю (впоследствии — Нобелевским лауреатом).

Главные недостатки артемизинина по сравнению с хинином — необходимость химически дорабатывать его структуру, а также небольшое количество вещества в растениях. Вторую трудность можно обойти, если использовать генетически модифицированную полынь. Показано, что искусственная активация некоторых генов позволяет повысить содержание артемизинина в листьях Artemisia annua с природных 0,02–0,86% до 3,2%.

Читайте также: Не абсентом единым. Полынь как лекарство

Бок о бок с усовершенствованием препаратов против малярии развиваются и средства ее профилактики. Заболевание проще всего предотвратить, если распространить в среде обитания малярийных комаров губительные для них, но безопасные для человека возбудители.

Грибы из рода Metarhizium, ранее известные своей способностью поражать многие виды насекомых-вредителей, впервые были опробованы на переносчиках малярии в 2005 году. Пионерские полевые испытания проводились в Танзании, где недуг тогда — как, впрочем, и до сих пор — свирепствовал на 90% территории.

Самцы комаров Anopheles gambia после заражения спорами Metarhizium anisopliae умирали в 1,6 раза быстрее, чем здоровые особи, а продолжительность жизни самок и вовсе снижалась в 2,7 раза. В результате частота «результативных» укусов, после которых танзанийцы заболевали малярией, снижалась на 75%.

Комментарий редакции

Возможность бороться с малярийными комарами с помощью грибов-паразитов выглядит многообещающе. Однако нужно понимать, что тотальная «война» с недугом потребует массового расселения Metarhizium pingshaense в естественной для двукрылых среде обитания.

История знает немало случаев, когда перенос вида в изначально чуждую для него обстановку либо искусственная накачка его численности приводили к серьезным нарушениям экологического баланса в экосистемах. Примеров тому несть числа — начиная с опрометчивого ввоза кроликов в Австралию и заканчивая шиповником, с бесконтрольным разрастанием которого недавно начали борьбу финские власти.

Что же касается паразитарных видов, тем более прошедших сквозь руки генных инженеров, то их расселение в дикой природе чревато еще большими рисками. В самом деле, жертвами таких грибов могли бы стать, наряду с малярийными комарами, и многие полезные насекомые. Это нанесло бы африканской природе такой урон, что на второй план отошла бы даже возможная победа над малярией.

Впрочем, эти «чудо-грибы» вполне подойдут для адресной профилактики малярии. Так, споросодержащей суспензией можно пропитывать жилища, одежду, мебель и домашнюю утварь. Будучи безопасными для человека, они представляют хорошую альтернативу инсектицидам, аналогичное применение которых редко проходит бесследно для здоровья населения, в то время как сами вредные насекомые адаптируются ко все новым и новым ядам