Генно-инженерные комары против лихорадки денге

Лихорадка денге передается кровососущими москитами и имеет такие симптомы, как лихорадка, сыпь и изнуряющая боль. Исследователи из Университета Калифорнии с коллабораторами создали насекомых, которые — по крайней мере, в лабораторных тестах — не способны распространять вирус лихорадки денге.

Традиционные стратегии борьбы с лихорадкой денге, такие, как удаление застойной воды, в которой размножаются комары, распыление инсектицидов и установление сеток над кроватями, не могут прекратить распространение вируса. В тропических регионах болезнь поражает до 400 миллионов человек в год. Сейчас исследователи пытаются победить вирус лихорадки денге внутри комара, выпившего зараженную кровь. В новой работе ученые поставили цель: предотвратить проникновение вируса в слюну насекомого и, следовательно, его передачу укушенному человеку.

Молекулярный биолог Университета Калифорнии Омар Акбари и его коллеги использовали вариабельный фрагмент человеческого антитела против вируса лихорадки денге. Они взяли антитело 1С19 в качестве модельного, так как оно хорошо связывается с различными серотипами вируса, и упростили его структуру до одноцепочечного вариабельного фрагмента (single-chain variable fragment, scFv). Ученые вводили генную конструкцию, кодирующую scFv, в эмбрионы основных переносчиков вируса — комаров Aedes aegypti. Затем они получили гомозиготные линии комаров. Экспрессия нужного гена индуцировалась у самок насекомых при попадании крови в кишечник.

Устойчивость комаров к вирусу проверяли, предлагая им в качестве корма куриную кровь, зараженную вирусом денге одного их четырех серотипов: DENV-1, DENV-2, DENV-3 или DENV-4. После кормления в слюне комаров вирус не обнаруживался, насекомые были устойчивы ко всем четырем серотипам. Полученные генно-модифицированные комары могут спариваться и давать здоровое потомство, но развиваются медленнее, чем комары дикого типа, и самки таких комаров имеют меньшую продолжительность жизни. Предполагается, что эти комары могут быть выпущены в дикую природу, чтобы подавить передачу вируса.

Одна из существующих стратегий основана на борьбе с инфекцией при помощи другой инфекции: комарам вводится бактерия Wolbachia pipientis, блокирующая распространение вируса. Ученые показали, что scFv, экспрессируемые в комарах, лучше ингибируют вирус денге, чем заражение насекомых вольбахиями.

В будущем лаборатория Акбари планирует исследовать другие антитела из крови человека, которые могут быть использованы для борьбы с переносимыми комарами патогенами. Ученые считают, что методами генной инженерии можно эффективно бороться с распространением вирусов чикунгуньяи Зика.