Krásný večer strávený u vody se občas může proměnit ve velmi nepříjemný zážitek. Obzvláště během letních měsíců jsou totiž na mnoha místech nejen v Česku velmi aktivní komáři, jejichž bolestivé a svědící štípance nám na kůži zůstávají i několik dní.
Ještě mnohem horší problém ovšem představují například v Africe či Asii, kde komáři doslova zabíjejí, jelikož přenášejí řadu život ohrožujících nemocí, jako je horečka dengue, encefalitida nebo malárie. Jen na poslední zmíněnou infekci, kterou způsobují parazitičtí prvoci Plasmodium přenášení právě komáry, každoročně umírá zhruba půl milionu lidí.
Proti malárii sice existuje léčba, ta je ale pro mnoho obyvatel rozvojových zemí prakticky nedostupná. A podobný problém je i s vakcínami, jež navíc dosud nejsou zcela spolehlivé. Většina lidí proto sází spíše na tradičnější metody ochrany, jako je třeba repelent proti komárům nebo moskytiéra. Ani jejich účinnost ovšem pochopitelně není stoprocentní, takže vědci už mnoho let pracují na nějakém způsobu, který by šíření malárie omezil daleko výrazněji. No a nyní se podle webu Singularity Hub zdá, že dosáhli významného pokroku.
Vyhubit komáry by bylo velmi riskantní
Za novou nadějí v boji s malárií stojí výzkumníci z Kalifornské univerzity v San Diegu a několika dalších institucí. Zkušení biologové se ve své studii zaměřili na protein s názvem FREP1, který se přirozeně vyskytuje v tělech komárů a je nezbytný pro to, aby parazité roznášející malárii mohli infikovat jejich střeva. Už v dřívějších výzkumech se přitom zjistilo, že někteří afričtí komáři druhu Anopheles gambiae mají ve svém těle zmutovanou formu proteinu, která replikaci malárie ve střevech blokuje.
Nynější práce biologů spočívala v tom, že s pomocí genové modifikace upravili zmíněný protein také u afrických komárů druhu Anopheles stephensi. Vzhledem k tomu, že oba živočišné druhy jsou si velmi podobné z hlediska velikosti těla, délky života i reprodukce, to nepředstavovalo žádný větší problém. Zmutovaní komáři se navíc chovali úplně stejně jako ti nezmutovaní, ba co víc, žádné změny, které by mimo omezení schopnosti přenášet malárii jakkoliv ovlivnily jejich život, u nich vědci nezpozorovali dokonce ani v následujících deseti generacích.
Takové zjištění je velmi zásadní, protože cílem výzkumníků rozhodně není komáří populaci zničit. Už v minulosti se sice podařilo přijít na způsob, jak s pomocí genové editace v horizontu několika let zcela komáry vyhubit, a s nimi tedy i přenos malárie na člověka, tuto možnost ale výzkumníci zavrhli. Důvod je prostý: stejně jako v případě současné studie by jakékoliv zásadní změny ve schopnostech komárů přežít mohly vést k výrazným a předem těžko odhadnutelným změnám v celých ekosystémech.
Zmutovaní komáři každopádně představují obrovský úspěch, jelikož vykazují pouze 30procentní míru infekce malárií. Kromě toho byl navíc u těchto komárů zaznamenán mnohem nižší výskyt malarických parazitů ve střevech a téměř žádné jejich množství ve slinných žlázách, jež jsou hlavním zdrojem přenosu na lidi. Jinými slovy, ani infikovaní komáři nebyli schopni člověka nakazit.
Rozšíření genu do celé populace se povedlo
Geneticky upravit každého komára na světě je samozřejmě nemožné. I proto se vědci rozhodli vložit zmutovaný protein FREP1 pomocí genového editoru přímo do reprodukčních buněk komárů, což by mělo zajistit, že se tato upravená verze objeví i u jejich potomků, díky čemuž nebudou schopni přenášet malárii na člověka.
Výsledkem snažení výzkumníků z Kalifornské univerzity je, že během následujících deseti generací v sobě upravený gen mělo celkem 94 procent komárů. To představuje zásadní navýšení oproti původním 25 procentům. Vědecký tým je přitom přesvědčen, že podobně by to mělo fungovalo i ve volné přírodě, což teoreticky znamená, že otázka imunity komárů vůči malárii by mohla být vyřešena během několika let.
Jak už to tak ovšem bývá, aplikace teorie do praxe mnohdy trvá, a tudíž je zřejmé, že i na kompletní vymýcení této smrtelné infekce si budeme muset ještě počkat. Vědci se totiž obávají, že vypuštění zmutovaných komárů do volné přírody by mohlo mít některé nezamýšlené důsledky. Navíc hrozí, že paraziti přenášející malárii by si časem vyvinuli vůči zmutovanému genu rezistenci.
Výzkumníci proto nyní zvažují další různé možnosti, jak současný objev co nejlépe využít. Jednou z nich je přidat do upraveného genu mechanismus samoeliminace, díky čemuž by mutace působila pouze krátkodobě a časem by z komáří populace zcela zmizela. Poté už by podle nich vypuštění zmutovaných komárů do přírody bylo o poznání méně rizikové, neboť by se mělo obejít bez trvalých následků pro celé ekosystémy. Než se ale vědcům podaří najít způsob, jak tento plán zrealizovat, budeme si muset i nadále vystačit s tradičními pomůckami, které seženeme takřka v každém supermarketu.
