Направленная мутация защитила комаров от вируса денге

Лихорадка денге представляет собой острое вирусное заболевание, которое чаще встречается в странах Южной Азии и Африки. Передачу возбудителя (арбовирусов антигенной группы B) от человека к человеку осуществляют комары желтолихорадочные (Aedes aegypti). Ежегодно лихорадкой денге заражаются около 390 миллионов человек, причем универсальной вакцины от нее не существует.

Прошлые работы показали, что для передачи вируса он должен преодолеть в организме Ae. aegypti ряд гистогематических барьеров (например, в средней кишке) и инфицировать слюнные железы. При этом иммунный ответ у насекомых обеспечивается сигнальным путем JAK/STAT, а его регуляция основана на работе рецептора Dome, близкого к рецепторам интерлейкинов, и тирозинкиназы Hop.

В новом исследовании ученые из Университета Джона Хопкинса и Техасского университета в Галвестоне вывели Ae. aegypti (всего 411 особей), геном которых был модифицирован так, чтобы экспрессия генов, кодирующих Dome или Hop в их жировой ткани, была увеличена. Дополнительные кассеты генов вставлялись эмбрионам насекомых до или сразу после заражения их лихорадкой денге.

Результаты показали, что в кишечнике и слюнных железах подопытных комаров было на 78,18 (у Dome-особей) и на 83,63 (у Hop-особей) процентных пункта меньше копий вируса, чем у насекомых из контрольной группы. Таким образом, модифицированные Ae. aegypti уже не могли передавать инфекцию. Они имели нормальную продолжительность жизни, но вместе с тем — меньше потомства.

При заражении модифицированных эмбрионов возбудителями других заболеваний, носителями которых они выступают (вирус Зика, вирус Чикунгунья), эффект не наблюдался. По мнению авторов, это указывает на специфичность пути JAK/STAT для лихорадки денге. В перспективе распространить нужные мутации среди комаров можно с помощью систем генного драйва, разрабатываемых в настоящее время.