Гриб-убийца с генами паука

В Буркина-Фасо успешно проходят испытания нового средства борьбы с комарами, переносящими опасные для жизни заболевания. В течение месяца в деревне Сумуссо патогенный гриб погубил 99 % комаров в специально возведенном сооружении MosquitoSphere площадью 600 квадратных метров.

Создание новых способов защиты от комаров вызвано в первую очередь тем, что за последние десятилетия среди комаров распространилась устойчивость ко многим инсектицидам, которыми обычно пропитывают противомоскитные сетки в регионах, где распространены переносимые комарами болезни. В поисках новых идей ученые обратили внимание на грибы, среди которых есть немало видов, паразитирующих на насекомых и вызывающих в итоге гибель своего хозяина. Эти грибы уже много десятилетий используются службами защиты растений в борьбе с сельскохозяйственными вредителями.

В 2005 году в Танзании были проведены первые испытания патогенных грибов из рода Metarhizium. Они подтвердили свою способность убивать комаров из рода Anopheles (переносчиков малярии), но от заражения комара до его гибели проходит слишком много времени, и комар успевает передать возбудителя малярии людям. С тех пор исследователи проверили десятки штаммов грибка, но ни один из них не был достаточно эффективен.

Тогда ученые из Университета Мэриленда и Исследовательского института наук о здоровье в Бобо-Диуласо (Буркина-Фасо) решили доработать имеющиеся варианты. Они наделили грибок Metarhizium pingshaense геном паука, ответственным за выработку одного из токсинов паучьего яда. Токсин срабатывает при контакте с гемолимфой насекомых. Лабораторные эксперименты показали, что для гибели комара достаточно попадания в его организм всего одной или двух спор модифицированного грибка.

Гриб-убийца с генами паука

Команда исследователей и добровольцев, проводившая эксперимент. Фото: Brian Lovett

Для полевых тестов выбрали Буркина–Фасо, так как в этом государстве уже имеется устоявшаяся система испытаний и сертификации генетически модифицированных организмов. Также здесь один из самых высоких уровень малярии, и широко распространены комары, устойчивые к инсектицидам.

Местные жители помогли ученым собрать в водоемах личинок комаров. Когда личинки превращались во взрослых насекомых, их выпускали внутри MosquitoSphere, напоминающей теплицу, только с противомоскитными сетками вместо стеклянных стен. Сооружение делилось на отсеки: где испытывались природные грибки Metarhizium pingshaense, где испытывался генетически модифицированный штамм этого грибка, а также контрольный отсек. Попив крови, самки комаров предпочитают отдыхать на поверхностях темного цвета, где они наименее заметны. Поэтому ученые изготовили черные хлопковые листы, пропитанные кунжутным маслом со спорами грибка, и повесили эти листы в испытательных отсеках MosquitoSphere.

В каждый из трех отсеков были выпущены по 500 самок и по 1000 самцов комаров. Для питания им на две ночи каждую неделю предоставлялся теленок. Контроль численности был проведен через 45 дней (за это время у комаров должно было смениться два поколения). В контрольном отсеке оказалось около 2500 взрослых комаров, в отсеке с грибком дикого типа – примерно 700, а в отсеке с модифицированным грибком – только 13. «Снизить численность комаров, устойчивых к инсектицидам, до такого уровня, это просто удивительно», – говорит энтомолог Марит Фаренхорст из нидерландской компании In2Care, специализирующейся на борьбе с комарами.

Гриб-убийца с генами паука

MosquitoSphere. Фото: Brian Lovett

Однако Марит подчеркнула, что до массового внедрения такого средства предстоит преодолеть еще ряд препятствий. Применение генетически модифицированного грибка должно быть одобрено законодательствами всех стран, где его будут использовать, к тому же оно может столкнуться с противодействием со стороны активистов, борющихся с ГМО. Но у этого средства есть и явные положительные стороны, помимо эффективности. Во-первых, грибок не поражает других насекомых, кроме комаров. Во-вторых, его споры не могут длительное время выживать на открытом солнце, поэтому он вряд ли сможет проникнуть за пределы помещений, где его будут использовать.

О результатах испытания патогенного грибка ученые рассказали в журнале Science.


Источник