- Vytautas Povilaitis, technologijos.lt inf.
- Teksto dydis:
- Spausdinti
Chazeiro miesto džiunglėse Brazilijoje į kovą paleidžiama armija. Neišsigąskite – tai dar ne trečiasis pasaulinis karas, tuo labiau, jog šios armijos tikslas skiriasi nuo įprastinių: kareivių misija yra poruotis, o ne kautis. Tačiau neapsigaukit – jokios meilės čia nėra, mat būsimieji jų vaikai tik iš pirmo žvilgsnio atrodys sveiki, bet numirs anksčiau nei spės suaugti – tėvai patys to nežinodami savo atžaloms perduoda geną-žudiką, atėjus laikui atliksiantį visą „juodą darbą“.
Beveik fantastinio filmo siužetas apie ateities apokalipsę. Tačiau iš tikro jokia fantastika čia nė nekvepia – šie neįprasti „kariai“ yra pirmieji mokslininkų sukurti naujos rūšies padarai – autocidiniai „maniakai“, genetiškai pakeisti išžudyti savo rūšį, nepakenkiant kitų rūšių atstovams. Pirmieji gyvūnai, į kuriuos nusitaikyta šiais „gyvaisiais pesticidais“, yra ligas platinantys moskitai ir javus šlamščiantys kenkėjai, bet šis būdas turėtų veikti su visais gyvūnais – nuo invazinių žuvų ir varlių rūšių iki žiurkių ir triušių. Jei pavyks, tai galėtų pakeisti mūsų požiūrį į genetiškai pakeistus gyvūnus.
Iš esmės, labai panašus kenkėjų naikinimo metodas sėkmingai taikomas jau ilgiau nei pusę amžiaus. Vadinamojoje „sterilių patinėlių technikoje“, išvedama ir sterilizuojama daugybė tos rūšies kenkėjų, o po sterilizacijos patinėliai išleidžiami į laisvę. Žinoma, patys patinėliai nežino, jog jie palikuonių jau negali sulaukti, tad instinkto vedini skuba daugintis ir konkuruoti tarpusavyje su sveikais laukiniais giminaičiais. Kai tokie sterilūs individai susiporuoja su laisvėje gyvenančiomis patelėmis, kiaušinėliai būna negyvybingi, tad ir palikuonių nebebūna. Sėkmės atveju, paleidus daug sterilių patinėlių, kenkėjų populiacija laisvėje gali būti taip radikaliai sumažinta, jog galėi iš viso išnykti.
Sterilių vabzdžių ir autocidinės technikos palyginimas
Taikant sterilizacijos metodą gauti visai neblogi rezultatai kovoje su kai kuriais kenkėjais. Pavyzdžiui, JAV ir kituose regionuose jis padėjo išnaikinti mėsines muses (Cochliomyia hominivorax) – šių musių lervos įsiskverbia į galvijų ar žmonių kūną ir juo minta. Sterilizuoti patinėliai pagelbėjo naikinant muses cėcė Zanzibare.
Žinoma, sterilizuoti galima ne tik vabzdžius – panašiai bandoma sukontroliuoti invazines parazitines žuvis Amerikos Didžiuosiuose ežeruose. Nėgių patinėliai sugaunami, chemiškai sterilizuojami ir paleidžiami atgal į gimtuosius vandenis.
Sterilių patinų technika yra labai kryptinga, veikianti tik tas rūšis, kurias norima kontroliuoti. Tuo tarpu pesticidai kenkia daugeliui rūšių, taip pat ir mums patiems. Tad kodėl šis metodas nėra naudojamas dar plačiau?
Mat ne viskas taip gražu, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio. Viena iš pagrindinių problemų, apribojančių sterilizavimo metodo platesnį pritaikymą yra pati sterilizavimo procedūra. Jos metu gyvūnas turi būti sterilizuotas, tačiau turi būti nepakenkta jų pačių gyvybingumui ir sveikatai. Įprastai vabzdžiai sterilizuojami apšvitinant juos jonizuojančia radiacija, kuri nusilpnina patinėlius. Šio atveju labai svarbus tinkamos dozės nustatymas – jei dozė per maža, gali būti paleisti vaisingi patinėliai, o nuo per didelės dozės patinėliai bus pernelyg nugeibę, kad pajėgtų varžytis dėl patelių su sveikais giminaičiais. Patogiausias būdas tinkamos dozės nustatymui – eksperimentuoti paleidimo vietoje, bet tai yra labai kruopštus ir sudėtingas darbas, mat pakankamai sudėtinga po paleidimo į laisvę atskirti sterilizuotus vabzdžius nuo laukinių.
Taigi, radiacinė arba cheminė sterilizacija yra nepatogi siekiant plačiau pritaikyti šį kovos būdą prieš kenkėjus. Kaip gi išspręsti šią problemą? Ir čia į pagalbą atskubėjo biotechnologai, mokantis modifikuoti organizmo funkcijas genų inžinerijos pagalba.
Čia reiktų paminėti Oxitec – biotechnologijų kompaniją, įsikūrusia šalia Oksfordo Jungtinėje Karalystėje. Kai Oxitec įkūrėjas, Luke Alphey, bestudijuodamas koledže dešimtame dešimtmetyje pirmąsyk sužinojo apie sterilių vabzdžių metodą, suprato, kad jo tyrimuose kasdien naudojami molekuliniai įrankiai gali suteikti geresnę alternatyvą nei cheminė ar radiacinė sterilizacija.
Luke Alphey ©Oxitec nuotr.
Jos mokslininkai sukūrė sterilius saulinukų vikšrus su įdiegtu švytinčiu žymekliu DsRed. Saulinukų vikšrai yra pagrindiniai medvilnės kenkėjai ir 2002 metais JAV buvo pradėta plati jų naikinimo kampanija, kurios viename iš etapų numatytas ir sterilizuotų saulinukų paleidimas.
2006-aisiais Oxitec’o fluorescenciniai saulinukai tapo pirmaisiais genetiškai pakeistais gyvūnais, tyčia paleistais į laisvę. Pirmieji rezultatai įkvėpė tiek mokslininkus, tiek leidimus dalinančias institucijas, tad per kitus trejus sėkmingų bandymų metus į aplinką JAV buvo paleista daugiau, nei 20 milijonų modifikuotų drugių.
Mokslininku manymu, šie modifikuoti drugiai yra tik pradžia. Oxitec įkūrėjas Luke Alphey, įkvėptas sėkmingų pirmųjų rezultatų, sugalvojo būdą, kaip būtų galima dar labiau paspartinti kenkėjų naikinimą. Kam į laisvę išleisti genetiškai modifikuotus sterilius vabzdžius, jei galima sukurti tikrą „naikintojų“ armiją, kurių palikuonys patys platintų mirtiną geną ir po to patys savaime numirtų. Taip būtų galima sukurti savaiminį tam tikros rūšies išnykimo procesą. Įkvėptas tokių planų, per keletą metų jis sukūrė vaisines museles su jų palikuonis žudančiais genais („Science“, num. 287, psl. 2474).
Teoriškai, genetinis metodas, kitaip, nei radiacija ar cheminė sterilizacija, turėtų gerai veikti su bet kokia rūšimi ir nežaloti atskirų individų. Be saulinukų, Oxitec taikosi į uodus Aedes aegypti, kurie platina nemalonią užkrečiamą ligą dengė, kasmet susargdinančią nuo 50 iki 100 milijonų žmonių tropiniuose regionuose, o taip pat Floridoje ir Kvinslande (Queensland), Australijoje. Paprastai simptomai būna švelnūs, bet maždaug vienas iš dvidešimties suserga rimtai. Prieš šią ligą nėra vakcinos ar vaistų, tad vienintelis kovos su ja būdas yra ją pernešančių uodų naikinimas – o jie tampa atsparūs pesticidams.
Uodas Aedes aegypti ©Wikipedia nuotr.
Alphey’is ir jo kolegos sukūrė modifikuotą A. aegypti liniją su dviem genais, trikdančiais palikuonių vystymąsi. Nuo antibiotiko tetraciklino šis genas tampa neaktyvus, tad laboratorinėse sąlygose galima užauginti daug tinkamų uodų paleidimui į laisvę. „Su mūsų sistema uodai yra sterilūs ir mes palaikome jų gyvybę, duodami dirbtinį priešnuodį“, – sako Alphey’is. Vabzdžiai taip pat turi DsRed geną-žymeklį ir taip galima juos lengvai stebėti.
Kai šie uodai susiporuoja su laisvėje gyvenančiomis patelėmis, kiaušinėliai prasikala ir lervos vystosi normaliai, kol pasiekia lėliukės stadiją, o tuomet pasireiškia genas-žudikas. Toks mirties uždelsimas yra įžvalgus: pasmerktosios lervos konkuruoja su laukinėmis lervomis dėl išteklių, taip dar labiau sumažindamos jų skaičių.
2009-aisiais, Oxitec kompanija pradėjo lauko bandymus su šia A. aegypti linija Kaimanų salose Karibų jūroje, pirmą kartą paleisdama į laisvę genetiškai pakeistus uodus. Bandymai parodė, kad pakeistieji uodai išgyveno, paplito paleidimo vietoje ir sėkmingai konkuravo dėl „antrųjų pusių“.
Uodo Aedes aegypti paplitimo teritorijos ©Wikipedia nuotr.
Čia reiktų pažymėti, jog Oxitec į laisvę paleistų uodų buvo kiek mažiau, nei 20 % visų populiacijos patinų, o po poravimosi pakeistus genus turėjo apie 10 % padėtų kiaušinėlių. „Transgeninių palikuonių buvo apie pusė tiek, kiek tikėtumėmės, jei būtų išlaikytos proporcijos pagal modifikuotų patinėlių kiekį“, – pirmuosius rezultatus apibendrino Alphey’is. „Bet net ir tai yra daug daugiau, nei reikia, kad modifikuoti individai įsitvirtintų paleidimo vietoje ir eksperimentas savaime tęstųsi toliau“, – aiškina mokslininkas.
„Modifikuoti uodai gerai pasirodė ir nedidelio bandymo metu Malaizijoje“, – priduria Alphey’is.
Dabar ruošiamasi didesniam bandymui Chuazeire (Juazeiro) mieste, Brazilijoje. Šis bandymas gali būti išplėstas į visą kontrolės programą – bent jau taip viliasi Alphey’is. Na, o kol vyksta eksperimentai realiose sąlygose, Oxitec mokslininkai užsiima kitų, sudėtingesnių genų linijų kūrimu.
Viena iš jų bus ypač gudri, tačiau apie tai jau kitoje straipsnio dalyje.
SUSIJĘ STRAIPSNIAI
-
Įspėjamieji pranešimai telefone: kodėl gauna ne visi?9
Ne visi gyventojai gauna įspėjamuosius pranešimus. Net ir tada, kai jiems tai gali būti gyvybiškai svarbu – pavyzdžiui, kad netoliese dega daugiabutis, artėja orų stichija ar kokia nelaimė Astravo atominėje elektrinėje. Apie tai, k...
-
Astronomai atrado didžiausią juodąją skylę Paukščių take
Antradienį paskelbtame moksliniame darbe nurodoma, kad astronomai nustatė didžiausią ligi šiol atrastą juodąją skylę Paukščių take, kurios masė ura 33 kartų didesnė nei Saulės. ...
-
Išvyskite: kaip atrodė Saulės užtemimas iš kosmoso
Pirmadienį įvyko retas ir visiškas Saulės užtemimas, kuris praslinko per Šiaurės Ameriką. Mokslininkai sako, kad dėl šio užtemimo galės surinkti neįkainojamų duomenų apie daugelį dalykų – nuo saulės atmosferos iki keis...
-
Rusija jau antrą dieną iš eilės atšaukė raketos paleidimą15
Trečiadienį, jau antrą dieną iš eilės, Rusija paskutinę minutę atšaukė raketos paleidimą. Tai dar viena šalies kosmoso programos nesėkmė. ...
-
Būdamas 96-erių mirė Nobelio premijos laureatas britų fizikas P. Higgsas
Būdamas 96-erių mirė britų fizikas Peteris Higgsas (Piteris Higsas), laimėjęs Nobelio premiją už „dieviškosios dalelės“ – Higso bozono, paaiškinančios masės egzistavimą – atradimą, antradienį pranešė ...
-
Medikus keičia dirbtinis intelektas: užstrigus kamerai – gyvybę kainuojančios klaidos?2
Rastas receptas, kaip užpildyti trūkstamas medikų darbo vietas. Taivane žmonių gyvybes gelbėja bei sveikata rūpinasi robotai ir dirbtinis intelektas. Tačiau tokia technika kol kas visiškai pasitikėti negalima. Ji jau padarė gyvybę kainuojan...
-
„Tesla“ planuoja rugpjūtį pristatyti robotaksi1
Elonas Muskas (Ilonas Maskas) pranešė, kad jo kontroliuojama elektromobilių gamintoja „Tesla“ šią vasarą pristatys robotaksi, o ši žinia pasirodė tuo metu, kai savavaldžių transporto priemonių diegimas dėl saugumo pro...
-
Iš orbitinės stoties į Žemę sugrįžo amerikietė, baltarusė ir rusas6
Iš Tarptautinės kosminės stoties (TKS) į Žemę sugrįžo amerikiečių astronautė Loral O'Hara, baltarusė Marina Vasilevskaja ir rusų kosmonautas Olegas Novickis. Juos parskraidinusi „Sojuz“ kapsulė nusileido Kazachstano stepėje...
-
Kova su piratavimu Lietuvoje: ar pasiteisino įvestos baudos?4
Norintiems piratauti Lietuvoje tampa vis sunkiau. Lietuvos radijo ir televizijos komisija (LRTK) sako, kad pernai įvestos baudos pažeidėjus pamažu atbaido. ...
-
Pirmieji telefonai: tokių dabar tikrai nesinešiotumėte rankinėje15
Mobilųjį telefoną dabar turi kone kiekvienas. Telefonu žmonės ne tik skambina ar rašo žinutes, dažniausiai telefonas atstoja kur kas daugiau prietaisų. Jame integruota kamera, navigacija ir kitos plačiai naudojamos programos. Balandžio 3-ąj...