Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Противомалярийные грибки

Трансгенные грибки помогли в борьбе с малярией

Исследователи применили для борьбы с малярией грибок Metarhizium pingshaense, некоторые штаммы которого могут поражать малярийных комаров. Чтобы усилить вирулентность грибка, его геном модифицировали, встроив ген насекомоспецифичного токсина. Опубликованные в журнале Science результаты исследования (Lovett et al., Transgenic Metarhizium rapidly kills mosquitoes in a malaria-endemic region of Burkina Faso) говорят о том, что этот метод даже при небольших концентрациях спор грибок эффективен в условиях, максимально приближенных к настоящим.

Сегодня основное средство для борьбы с малярией – это инсектициды, действующие на комаров. К сожалению, в последнее время комары начинают приобретать устойчивость к этим веществам, так что поиск альтернативных или дополнительных способов снизить заболеваемость довольно актуален.

Metarhizium1.jpg

Личинка жука Dermolepida albohirtum, пораженная грибком из рода Metarhizium. Снимок с сайта CSIRO.

Споры Metarhizium pingshaense уже пробовали распылять внутри хижин в очагах малярии в Танзании. Это действительно снижает количество укусов инфицированными комарами, однако использовавшийся штамм все же недостаточно агрессивен для достижения цели.

В прошлом году объединенная группа ученых из США и Буркина Фасо решила улучшить грибок, добавив в его геном ген токсина Hybrid, опасного для насекомых. Они провели лабораторные исследования, в которых был продемонстрирован высокий потенциал модифицированного грибка. Тем не менее, успешные в условиях лаборатории средства нередко оказываются бессильны в реальных условиях, поэтому в новой работе исследователи постарались максимально приблизить условия испытаний к настоящим.

Metarhizium2.jpg

Экспериментальная площадка с хижинами, москитные сетки между камерами убраны. Здесь и ниже рисунки из статьи в Science.

Брайан Ловет (Brian Lovett) из Университета Мериленда и его коллеги выбрали место рядом с эндемичной по малярии деревней в Буркина Фасо и установили там камеры, отделенные друг от друга и от внешней среды москитной сеткой. Внутри четырех из них поставили аналоги хижин местных жителей, источник сахара для взрослых москитов и места для размножения, в качестве которых выступали пластиковые поддоны, прикрытые слоем земли, которые позволяли накапливать влагу. После этого исследователи собрали личинки устойчивых к обычным инсектицидам малярийных комаров, подрастили их и запустили в экспериментальные хижины, для начала по 100 самок в каждую. Внутри хижин, кроме всего прочего, были телята (в качестве источника крови для комаров) и черные полотна ткани, на которые наносилось масло со спорами ГМ грибка с встроенным геном токсина (Mp-Hybrid) или контрольного грибка со встроенным безвредным для насекомых красным флуоресцентным белком (Mp-RFP), либо пустое масло. Начинался эксперимент в сумерках, а утром всех комаров ловили обратно и проверяли на наличие грибковой инфекции. В сумме исследователи сделали семь реплик эксперимента, в ходе которых поймали обратно 2402 комара. Лучшим местом поимки оказались черные полотна (43,5 процента комаров), на которых комары отдыхали после еды, а вторым по популярности местом стал потолок хижин (27,3 процента). Эти результаты не зависели от того, чем полотна были пропитаны, так что авторы пришли к выводу, что грибки не отпугивают отдыхающих комаров.

После проверки на заражение оказалось, что 79 и 72 процента комаров из хижин с полотнами со спорами оказались заражены Mp-Hybrid и Mp-RFP соответственно; в результате насекомые погибли. Контрольная популяция комаров из хижин без спор грибков уменьшилась незначительно.

Metarhizium3.jpg

Выживаемость комаров после нахождения в контрольных хижинах без спор грибков (синий), со спорами контрольных грибков (красный) и со спорами грибов, экспрессирующих токсин (зеленый).

В следующей серии экспериментов исследователи посмотрели на то, как присутствие грибка повлияет на популяцию комаров, заселенных в камеры. Для этого они выпустили в каждую камеру по 1000 самцов и 500 самок комаров, а затем мониторили 45 дней количество взрослых особей, яиц, личинок и куколок, периодически запуская в хижину телят. Это время охватывает жизнь примерно двух поколений комаров и исследователи показали, что, в отличие от контрольных опытов в камерах с Mp-Hybrid, популяция комаров довольно быстро коллапсировала.

Metarhizium4.jpg

Три реплики эксперимента по динамике численности комаров (сверху вниз), где разного цвета линиями показана численность взрослых особей в каждом варианте эксперимента (синим – без грибка, красным – с контрольным ГМ грибком с RFP, зеленым – с ГМ-грибом с токсином).

Таким образом авторы показали, что вставка в грибок гена соответствующего токсина сильно повышает его природную вирулентность и продемонстрировали эффективность такого метода в условиях, максимально приближенных к реальным.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

генетически модифицированные микроорганизмы инфекционные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Мораторий на разработку опасных патогенов

По условиям моратория все государственные органы страны прекращают финансирование любых исследований по усилению переносимости и мощи патогенных микроорганизмов.

читать

Микробы-овчарки против микробов-волков

Безопасных для человека микробов можно научить точно распознавать патогенные виды микроорганизмов и снабдить оружием против них.

читать

Вакцины “cool before drinking”

Путем изменения генома бактерий авторы исследования увеличили их термочувствительность. Присутствие микробов в коже грызунов обеспечивало защитный ответ иммунной системы. Однако, проникая во внутренние органы, бактерии погибали.

читать

Чистая синтетика

Биологи создали штамм кишечной палочки Escherichia coli, геном которой был целиком синтезирован заново.

читать

Планшет вместо мышей

Многолуночный планшет позволяет изучать влияние на органоиды опухоли сотни ГМ бактерий, синтезирующих различные токсины.

читать

Бактериальная паутина

Разделив пополам ген фиброина, ученым удалось синтезировать его в бактериях и приблизиться к промышленному производству паутины.

читать