Το Screwworm θα μπορούσε να είναι το πρώτο είδος που θα στοχοποιηθεί από «εξαφάνιση»

Η εξαφάνιση του είδους σε λίγα θα ήταν καλή. Αυτή είναι μια αμφιλεγόμενη ιδέα, αλλά πιστεύω ότι ο κόσμος θα ήταν καλύτερος, για παράδειγμα, χωρίς το κουνούπι που μεταδίδει την ελονοσία.

Τώρα διαθέτουμε τη γενετική τεχνολογία για να το πετύχουμε αυτό, λειτουργώντας ως τρόπος εξαφάνισης – ακριβέστερα ονομαζόμενες γονιδιακές κινήσεις – που μπορεί να αποτρέψει την εξέλιξη και να διαδώσει επιβλαβή χαρακτηριστικά σε ολόκληρο τον πληθυσμό. Δυστυχώς, δεν φαίνεται ότι αυτή η τεχνολογία θα αναπτυχθεί κατά των κουνουπιών που μεταφέρουν ελονοσία σύντομα. αλλά μάλλον Αδύνατη ξαδέρφη στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, ο βιολόγος που δημιούργησε τον πρώτο οδηγό γονιδίων που βασίζεται στο CRISPR σκέφτεται το σκουλήκι (.Cochliomyia hominivorax) πρώτος στη σειρά.

«Αυτό στο οποίο θα στοιχημάτιζα στον Νέο Κόσμο είναι το σκουλήκι, αυτό το άσχημο ιπτάμενο ρομπότ που έχει βρεθεί στο Τέξας μερικές φορές τώρα», λέει ο Έσβελτ. «Είναι ακόμη πιο μισητό από τα κουνούπια ελονοσίας, αν το πιστεύετε».

Οι μύγες γεννούν τα αυγά τους σε πληγές σε θηλαστικά και μερικές φορές σε πτηνά. Όταν οι προνύμφες εκκολάπτονται, εισχωρούν στη σάρκα του ξενιστή τους και αρχίζουν να την τρώνε ζωντανή. Καθώς η πληγή επεκτείνεται, εγχέονται περισσότερα αυγά. Εάν δεν αφαιρεθούν, οι προνύμφες μπορεί να προκαλέσουν σοβαρούς τραυματισμούς και πόνο και τελικά να σκοτώσουν τον ξενιστή. Είναι τεράστιο πρόβλημα για τους κτηνοτρόφους, για να μην αναφέρουμε τους ανθρώπους που βρίσκουν ότι έχουν σαλιγκάρια να στρίβουν στο κρέας τους.

Η χρήση σαλιγκαριών βρέθηκε σε μεγάλο μέρος της Αμερικής. Εξαφανίστηκε από τη Βόρεια και Κεντρική Αμερική τη δεκαετία του 1960, αλλά το πρόβλημα παραμένει σε μεγάλο μέρος της Νότιας Αμερικής.

Το κλειδί για την εξάλειψή του στη Βόρεια Αμερική ήταν η λεγόμενη τεχνική στείρου εντόμου. Αυτό βασίζεται στο γεγονός ότι τα θηλυκά ζευγαρώνουν μόνο μία φορά υπό πίεση, και εάν τα αρσενικά είναι στείρα, δεν θα γεννήσουν απογόνους. Επομένως, εάν κάνετε ζάπινγκ στα σαλιγκάρια εκπέμποντας ακτινοβολία για να τα αποστειρώσετε και να απελευθερώσετε αρκετά άγρια ​​ζώα, μπορείτε να εξαφανίσετε τον πληθυσμό τοπικά.

Τα στείρα-εντομοκτόνα είναι ακριβά, όπως και οι νεότερες εκδόσεις της τεχνικής που βασίζονται στη γενετική τροποποίηση και όχι στην ακτινοβολία. Για το λόγο αυτό δεν επιχειρήθηκε ποτέ στη Νότια Αμερική. Ακόμα κι αν οι Ηνωμένες Πολιτείες και το Μεξικό καταφέρουν να αποκλείσουν ξανά το σαλιγκάρι, αυτό δεν θα βοηθήσει τους ανθρώπους ή τα ζώα σε αυτήν την ήπειρο. αλλά πέταξε το γονίδιο, μπορούσε.

Πώς λειτουργεί το γονίδιο;

Το γονίδιο οδηγός είναι ένας γενικός όρος για κάθε μηχανισμό που παραμορφώνει τα ποσοστά κληρονομικότητας χαρακτηριστικών. Κανονικά, οποιοδήποτε κομμάτι DNA ενός γονέα μεταδίδεται μόνο στους μισούς απογόνους του. Και αν αυτό το μέρος του DNA έχει επιβλαβή επίδραση, λιγότερο από αυτό θα επιβιώσει από τον σπόρο που θα είναι ο κληρονόμος ως αποτέλεσμα, και τελικά θα αφαιρεθεί από τον ανθρώπινο πληθυσμό.

Το γονίδιο οδηγεί κομμάτια DNA που περιλαμβάνουν γονίδια που με κάποιο τρόπο κάνουν περισσότερους από τους μισούς απογόνους να τα κληρονομήσουν. Για παράδειγμα, μερικά εργάζονται για να ανταγωνιστούν σπέρματα που δεν φέρουν το γονίδιο οδηγό. Ο οδηγός γονιδίου CRISPR που δημιουργήθηκε από τον Esvelt λειτουργεί αντιγράφοντας και μεταφέροντας τον εαυτό του από το ένα χρωμόσωμα στο άλλο.

Αυτό σημαίνει ότι εάν ένα ζώο που φέρει τα γονίδια εκτραφεί με ένα χωρίς αυτό, όλοι οι απόγονοι θα κληρονομήσουν τα γονίδια του οδηγού, επιτρέποντας στον οδηγό να ελέγχει οποιοδήποτε χαρακτηριστικό που θα διαδοθεί στον πληθυσμό, ακόμη κι αν είναι άδικο και η φυσική επιλογή είναι εναντίον του. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξαφανίσει όλους τους κατοίκους.

Για παράδειγμα, ένα γονίδιο οδηγός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βλάψει ένα γονίδιο καθοριστικής σημασίας για τη γονιμότητα ενός είδους. Εάν μόνο ένας γονέας φέρει το γονίδιο, ο απόγονος θα είναι ακόμα γόνιμος επειδή θα κληρονομήσει το άθικτο γονίδιο από τον έναν γονέα. Αλλά αν έχουν πάρει και οι δύο γονείς, ο απόγονος θα είναι άγονος. Έτσι, καθώς η κίνηση εξαπλώνεται και γίνεται πιο συνηθισμένο να το μεταφέρουν και οι δύο γονείς, ο πληθυσμός θα αρχίσει να συντριβεί.

Ένα μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνολογίας που βασίζεται σε γονίδια στις τεχνικές αποστειρωμένων εντόμων είναι ότι εξαπλώνεται σε μεγάλο βαθμό ως γονιδιακή κίνηση. Δεν είναι απαραίτητο να απελευθερωθούν τεράστιοι αριθμοί εντόμων σε τεράστιες περιοχές με μεγάλα έξοδα. Επίσης, ψεκάζει τεράστιες ποσότητες φυτοφαρμάκων σε είδη που ζευγαρώνουν περισσότερες από μία φορές και προτιμάται πολύ, τα οποία είναι επιβλαβή για πολλά είδη, συμπεριλαμβανομένων και εμάς.

Δεν χρειάζεται διαμάχη

Θα ήθελα πολύ να δω γενικά απωθητικά να χρησιμοποιούνται για να σκοτώνουν τα είδη κουνουπιών που μεταφέρουν ελονοσία – ή απλώς για να σταματήσουν την εξάπλωση της ελονοσίας – αλλά το μέλλον δεν φαίνεται έτσι. Το πρόβλημα είναι ότι οι εκστρατείες κατά των γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών που ξεκίνησαν στην Ευρώπη έχουν εξαπλωθεί σε πολλές χώρες της Αφρικής, επειδή η ιδέα ότι οποιαδήποτε γενετική μηχανική είναι επικίνδυνη και ανέντιμη. Για παράδειγμα, ένας από τους πρωτεργάτες της πρωτοβουλίας για την καταπολέμηση της ελονοσίας με γονιδιακά κίνητρα ήταν στην περιοχή της Δυτικής Αφρικής της Μπουρκίνα Φάσο. Πέρυσι στο έργο Αποκλείστηκαν από την αστυνομία και κλείστηκαν.

Μου φαίνεται ότι το να είσαι υπέρ ή κατά της γενετικής τροποποίησης είναι σαν να είσαι υπέρ ή κατά των σφυριών. Η γενετική τροποποίηση είναι ένα ουσιαστικό εργαλείο – για παράδειγμα, σχεδόν όλα τα τρόφιμα που τρώτε είναι γενετικά τροποποιημένα με κάποιο τρόπο, ακόμα κι αν δεν γίνεται επίτηδες – αυτό που μετράει είναι αυτό που κάνουμε.

Αυτό γίνεται και από το γονίδιο? το γεγονός ότι χρησιμοποιούμε αυτά τα πράγματα. Συγκεκριμένα, μπορεί να ακούγονται τρομερά και πιθανό να ξεφύγουν από τον έλεγχό μας, αλλά πρέπει να δούμε τα πράγματα από την προοπτική. Το γονίδιο οδηγεί ένα φυσικό φαινόμενο. Έχουμε βρει πολλά γονιδιακά κίνητρα στην άγρια ​​φύση, και αυτή είναι πιθανώς η κορυφή του παγόβουνου. Είναι πιθανό στα περισσότερα είδη, σε εμάς.

Τα μειονεκτήματα των γονιδίων δεν γίνονται σχεδόν ποτέ ευρέως διαδεδομένα γιατί αναπτύσσεται και σταματά η αντίσταση. Αυτό είναι σχεδόν βέβαιο τι θα συνέβαινε αν προσπαθούσαμε να καταστρέψουμε ένα έντομο με ένα μόνο γονίδιο που πυροβολήθηκε σε ένα μέρος.

«Υπάρχει πάντα αντίσταση», είπε ο Έσβελτ. Αλλά η αντίσταση μπορεί να ξεπεραστεί δημιουργώντας διαφορετικές εκδοχές του γονιδίου οδηγού, λέει.

Για να οδηγήσει ένα έντομο σε εκτεταμένη εξαφάνιση θα απαιτήσει επίσης τα έντομα που φέρουν αυτά τα στελέχη να απελευθερωθούν σε πολλές διαφορετικές περιοχές. Αυτό είναι πολύ απίθανο να συμβεί στην Αφρική λόγω της αντίθεσης από χώρες όπως η Μπουρκίνα Φάσο, αλλά ο Έσβελτ πιστεύει ότι θα μπορούσε να συμβεί στην Αμερική, όπου πλέον καλλιεργούνται και τρώγονται γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες – και όπου το σκουλήκι κατηγορείται ευρέως.

Υπάρχουν ήδη δύο έργα σε εξέλιξη για να οδηγήσουν το γονίδιο για την καταστροφή των κοχλιωτών σκουληκιών, μία διαφήμιση Εθνικό Ινστιτούτο Γεωργίας (INIA) στην Ουρουγουάη και την άλλη πλευρά του λεγόμενου Πρόγραμμα φύλακα στο Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) στις Η.Π.Α. Δεν είναι σαφές πόσο προηγμένα είναι αυτά τα προγράμματα – ο επικεφαλής του έργου INIA, Alejo Menchaca, δεν απάντησε στις ερωτήσεις μου, αφού η DARPA έστειλε μια δήλωση χωρίς χρήσιμες πληροφορίες. Ωστόσο, γενετικοί μηχανισμοί έχουν ήδη αναπτυχθεί στις μύγες, επομένως είναι σχεδόν βέβαιο ότι είναι δυνατό και στα σαλιγκάρια με επαρκή προσπάθεια.

Νωρίτερα αυτό το μήνα η εταιρεία απέσυρε επίσης την Colossus Biosciences ο σκοπός της δημιουργίας ενός γονιδίου κατά των κοχλιωτών σκουληκιώναλλά αν αυτό προχωρήσει, η εταιρεία θα ξεκινήσει εκ νέου. «Το Colossal δεν έχει καμία εμπειρία με γονιδιακές κινήσεις με οποιοδήποτε τρόπο, σχήμα ή μορφή που γνωρίζω, ούτε με έντομα με οποιοδήποτε τρόπο, σχήμα ή μορφή», είπε ο Έσβελτ.

Ένα επιχείρημα κατά της εξάλειψης ειδών όπως τα κουνούπια με πυρήνα είναι ότι θα μπορούσε να έχει ακούσιες αρνητικές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα. Το βρίσκω γελοίο. Μεγαπανίδα και πολλά άλλα είδη, μεταμορφώσαμε εντελώς την επιφάνεια του πλανήτη με φάρμες και πόλεις και τώρα αλλάζουμε και το κλίμα δραματικά. Αλλά είναι πολύ επικίνδυνο να σώσεις το οικοσύστημα για εκατομμύρια ζωές, να εξολοθρεύσεις μερικά προσαρμοσμένα στον άνθρωπο είδη κουνουπιών που περιφέρονται στα περισσότερα δικά τους; Πραγματικά;

Στην περίπτωση του σαλιγκαριού, το πείραμα έχει ήδη πραγματοποιηθεί, τουλάχιστον εν μέρει εκτεταμένο. «Έχουμε ήδη εξαφανιστεί από τη Βόρεια Αμερική και δεν έχει συμβεί απολύτως τίποτα κακό στο οικοσύστημα», λέει ο Έσβελτ. Είναι επίσης προτιμότερο να καταψύχονται και να αναζωογονούνται αυτά τα σαλιγκάρια, λέει, έτσι ώστε ορισμένα σαλιγκάρια να μπορούν να διατηρηθούν στον πάγο σε περίπτωση που εμφανιστεί κάποιο κακό αποτέλεσμα που απαιτεί απελευθέρωση.

Προσέξτε λοιπόν αυτόν τον χώρο. Σε λίγα χρόνια θα βλέπαμε την πρώτη απελευθέρωση τεχνητών γονιδίων για την εξάλειψη του σκουληκιού σε ολόκληρη την Αμερική. Εάν λειτουργήσει, η τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να αναπτυχθεί ενάντια σε πολλά παράσιτα – ελπίζουμε ακόμη και σε αυτά που μεταδίδουν ασθένειες όπως η ελονοσία και ο δάγκειος πυρετός.

Επιχειρήματα: