Комары-мутанты против лихорадки: биологическое оружие или армия спасения

В штате Флорида планируют выпустить 750 млн генно-модифицированных комаров. Так власти США борются с другими комарами, которые распространяют лихорадку денге. Речь идет о виде Aedes aegypti — он же желтолихорадочный комар. Помимо лихорадки, такие комары переносят опасные вирусы: майаро, зика и чикунгунья.

Но именно с денге во Флориде ситуация обстоит хуже всего. Здесь каждый год фиксируют вспышки лихорадки, которые перемещаются и в соседние штаты. Власти тратят миллионы долларов, чтобы уничтожить переносчиков заразы, но пока безрезультатно. Пилотный проект начнется в следующем году на архипелаге Флорида-Кис и продлится до 2023 года.

Денге — это вирусная лихорадка, которая вызывает боль в костях и мышцах и может привести к смертельному исходу. По данным ВОЗ, лихорадкой денге ежегодно болеют от 100 до 400 млн человек, десятки тысяч погибают. В первую очередь, это касается тропиков, где желтолихорадочных комаров больше всего: это страны Азии, Африки, Океании и Карибского бассейна.

В США денге распространена в 27 южных штатах. Когда эпидемия вспыхивает на Флорида-Кис, многочисленные туристы могут быстро распространить ее по всему континенту. В последние годы заражения денге начали фиксировать и в России — в Краснодарском крае.

Еще в 2012 году администрация штата обратилась за помощью к биотехнологам. Ученые из компании Oxitec создали ген, который при введении в личинку комара-самца не дает ей вырасти, и она умирает.

Но нужно, чтобы комар успел передать этот ген остальным. Для этого им вводят тетрациклин — антибиотик, который работает как антидот для мутации и позволяет комару-мутанту вырасти во взрослую особь. А вот у тех, кому он передаст ген, антидота уже не будет, поэтому популяция начнет вымирать.

Белок, который вживляют комарам — флюоресцентный, поэтому насекомые будут светиться в темноте. Так их можно будет отличить от обычных комаров и следить за ходом эксперимента.

Людей кусают только самки комаров: человеческая кровь нужна им для откладывания яиц. Поэтому ген ввели самцам, которые будут скрещиваться с самками. В результате самки будут откладывать яйца со смертоносным геном, и все они погибнут на стадии личинок. При этом генно-модифицированные самцы не причинят вреда людям, так как не смогут никого укусить.

Противники проекта считают, что он угрожает фауне полуострова. Личинками комаров питаются рыбы, птицы, лягушки, летучие мыши. Кроме того, комары участвуют в опылении растений. Любое вмешательство в сложившуюся экосистему может привести к непредсказуемым последствиям.

Авторы эксперимента возражают: Aedes aegypti составляет всего 1% от всех комаров Флориды, так что последствия вряд ли будут масштабными. Биологи полагают, что даже если комаров станет совсем мало, это не навредит экосистеме: у всех, кто ими питается, есть другие альтернативы, а опылением займутся другие насекомые. Кроме того, подобные методы позволяют почти полностью отказаться от пестицидов для уничтожения комаров. А это значит — меньше вреда для экологии.

Экоактивисты также обеспокоены опасностью распространения комаров-мутантов. Желтолихорадочные комары уже выработали неуязвимость к инсектицидам. Это значит, что от их новой популяции будет сложно избавиться, если что-то пойдет не так. Агентство по охране окружающей среды США требует провести 10-недельные испытания, чтобы убедиться, что ни одна из самок не достигнет зрелости. Активисты настаивают на независимой оценке.

Есть и более глобальные опасения. Например, писатель и ученый Дэвид Куаммен утверждает, что именно комары все это время защищали тропики от губительной экспансии человека. Если они исчезнут, тропическим лесам может прийти конец.

В 1950-х годах двое американских ученых выступили с революционной идеей — искоренить мух, которые заражали домашний скот. Из-за этого фермеры в США теряли сотни миллионов долларов в год. Они стерилизовали самцов мух при помощи рентгеновских лучей и выпускали на волю. В результате самки, скрещиваясь с ними, не давали потомства, и мухи постепенно вымирали.

Лаборатория Oxitec уже десять лет занимается подобными экспериментами и уже выпустила около 1 млрд таких особей. В 2009 году генно-модифицированных комаров выпускали на Каймановых островах в Карибском море, в итоге численность A. aegypti за год сократилась на 75%. В бразильском городе Жуазейру желтолихорадочных комаров в результате эксперимента стало в 20 раз меньше — на 95%. Однако в мае этого года в журнале Nature появилась публикация, где результаты эксперимента подвергались сомнению. В 2021-м Oxitec планирует провести такой же эксперимент в Техасе.

Если американские опыты окажутся успешными, технология будет востребована и в других странах, где возникают вспышки денге.