ГМО победит вирусные заболевания?

person asvfedffolder_openБез рубрикиaccess_time 22.07.2015

ГМО победит вирусные заболевания?Генетики всего мира убеждены, что создание генетически модифицированных животных поможет людям победить многие вирусные заболевания. Недавно группа британских ученых создала трансгенных кур, которые невосприимчивы к птичьему гриппу. А исследователи из Малайзии с помощью трансгенных комаров надеются победить лихорадку Денге…
ГМО победит вирусные заболевания?Генетики всего мира убеждены, что создание генетически модифицированных животных поможет людям победить многие вирусные заболевания. Недавно группа британских ученых создала трансгенных кур, которые невосприимчивы к птичьему гриппу. А исследователи из Малайзии с помощью трансгенных комаров надеются победить лихорадку Денге…

До сих пор не утихают бурные дискуссии по поводу того, следует ли человечеству использовать в пищу продукты, полученные из генетически модифицированных растений. Впрочем, дискуссиями это, честно говоря, назвать достаточно сложно, — скорее, данное обсуждение напоминает перепалку двух бабушек на лавочке у подъезда, которые, как известно, всегда слышат звон, но никогда не знают, где он.

Самое интересное, что пока защитники и противники генетической модификации с пеной у рта спорят о вреде или пользе этого метода, ученые, ловко устранившись от участия в дискуссиях, продолжают эксперименты в области создания трансгенных объектов. Причем не только растений. В настоящее время все шире развивается генная модификация животных (которая, как ни странно, до сих пор умудряется оставаться незамеченной СМИ и широкой общественностью). А между прочим, практические результаты, достигнутые в этой области, весьма впечатляют.

Так, например, недавно группа ученых из Эдинбургского университета, Кембриджа и Управления ветеринарных лабораторий Великобритании во главе с профессором Хелен Сэнг вывели генетически модифицированных кур, которые не болеют птичьим гриппом. Это удалось сделать следующим образом.

Общеизвестно, что любой вирус проникает в клетку хозяина не просто так, погостить и чайку попить, а с вполне конкретной целью — обеспечить собственное размножение. Они делают это различными способами, однако вирусы любого гриппа используют примерно одну и ту же схему проникновения в клетку. Она обусловлена в первую очередь их строением.

Напомню, что данный вирус представляет собой белковую капсулу размером 80—120 нанометров. На ее поверхности находятся различные белки, в том числе гемагглютинин и нейраминидаза. Гемагглютинин обеспечивает способность вируса присоединяться к клетке. Нейраминидаза отвечает, во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку-хозяина и, во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения.

Внутри же вируса находятся восемь коротких одноцепочечных молекул РНК, которые кодируют десять вирусных белков. Их-то, собственно говоря, вирусу и нужно любыми способами внедрить в клетку хозяина. Делает он это следующим образом — сначала вирусы прикрепляются к клетке при помощи гемагглютинина. Далее фермент нейраминидаза разрушают клеточную мембрану, и вирус проникает внутрь клетки путем клеточного включения (эндоцитоза).

Дальнейшая задача вирусной РНК — проникновение в клеточное ядро. Если это получилось, то происходит перепрограммирование клетки, в результате чего она забывает обо всех своих обязанностях и начинает, используя собственные ресурсы, производить вирусные белки и осуществлять репликацию (копирование) вирусной РНК. В этом ей помогает один из вирусных белков, специфическая РНК-полимераза. То есть изготавливать все необходимые компоненты будущих вирусов.

После того как «запчасти» накапливаются в достаточном количестве, начинается сборка новых вирусных частиц. После уже готовые вирусы покидают клетку и отправляются заражать новые.

Исходя из анализа данного цикла, британские ученые предположили, что самое уязвимое его место — процесс копирования вирусной РНК. Значит, следует нанести удар именно туда. Для того чтобы сделать это, они внедрили в клетки зародышей кур гены, ответственные за синтез особой РНК. Эта молекула намертво прилипает к вирусной РНК-полимеразе и не дает ей работать. Эксперименты показали, что блокировка фермента полностью прекращает процесс воспроизведения вируса в клетках птиц.

Интересно также и то, что после контрольного инфицирования вирусом генетически модифицированные куры не превратились в разносчиков заразы. Кроме того, потомство таких трансгенных кур также сохраняет способность противостоять птичьему гриппу. Из этого следует, что новые гены в клетках вполне себе прижились.

Исследователи считают, что подобный метод позволит раз и навсегда покончить как с птичьим, так и со многими другими разновидностями гриппа. Дело в том, что вирус здесь попадает в безвыходную ситуацию — для того чтобы противостоять хитрой РНК, ему нужно изменить саму полимеразу, то есть вызвать мутацию в генах, ее кодирующих. А это принципиально невозможно — доказано, что любое изменение этих генов ведет к нежизнеспособности вируса.

Однако птичий грипп для людей не особенно опасен. А вот в Малайзии при помощи трансгенных животных недавно удалось найти средство борьбы с куда более неприятным заболеванием — лихорадкой Денге. Ее вызывают вирусы из семейства Togaviridae рода Flavivirus, которые по строению и жизненному циклу похожи на возбудителя гриппа и в клетку проникают примерно так же. Только вот последствия этого куда более печальные.

Данная болезнь начинается внезапно, начальный период характеризуется повышением температуры тела, кашлем, анорексией, тошнотой, рвотой, болями в животе, иногда очень сильными, и длится два-четыре дня. Далее состояние ухудшается, нарастает слабость и в результате многочисленных внутренних кровоизлияний резко падает артериальное давление. Все это может привести к шоку и летальному исходу.

Ученые давно установили, что переносчиком вируса лихорадки Денге является комар Aedes aegypti. Именно при укусе этого малоприятного насекомого вирус попадает в кровь и дальше разносится по всему организму. Исходя из этого, сотрудники малазийского Института медицинских исследований создали генетически модифицированных самцов комаров этого вида. В их клетках присутствует ген, делающий их неспособными к размножению, однако половое поведение у данных насекомых при этом сохраняется. Получается, эти крылатые «импотенты» могут успешно конкурировать с нормальными особями за самок, однако последние после спаривания не в состоянии произвести на потомство.

Создав этого «монстра», ученые выпустили в ближайший лес партию из шести тысяч генетически модифицированных самцов. По предварительным данным, этим трансгенным животным удалось сократить численность естественной популяции Aedes aegypti более чем в три раза! Ученые пока не очень распространяются о результатах данного эксперимента, но отмечают, что он «успешно завершился 5 января: все трансгенные комары были умерщвлены с помощью инсектицида». До тех пор пока исследователи не проанализируют результаты опыта, новые партии этих монстров производиться и выпускаться не будут.

В 2010 году после многолетних лабораторных экспериментов и гипотетических вычислений похожие испытания успешно прошли на Каймановых островах: генетически измененные комары, выпущенные в естественную среду, вызвали резкое уменьшение численности комариной популяции на небольшой территории, изучаемой исследователями. Однако зоологи сомневаются в том, что данное сокращение количества насекомых было вызвано именно генетически модифицированными самцами — начало нынешнего года вообще выдалось для комаров, обитающих на островах, не совсем удачным.

Впрочем, инициатива малазийских ученых вызвала недовольство местных зеленых, которые опасаются, что эксперимент может иметь непредсказуемые последствия, в числе которых — непреднамеренное создание неконтролируемых комаров-мутантов. Критики также допускают, что в результате опыта в экосистеме может образоваться вакуум, который впоследствии будет заполнен другими видами насекомых, что потенциально способно вызвать появление новых заболеваний.

Однако ученые говорят, что не планируют полное уничтожение популяции Aedes aegypti, а лишь сокращение его численности в местах циркуляции вируса лихорадки Денге. Власти также успокаивают защитников природы, заявляя, что этот эксперимент не предусматривает выпуска на волю большого числа трансгенных животных.

Тем не менее подобные примеры говорят о том, что создание трансгенных объектов среди животных может помочь людям победить многие вирусные заболевания, которые, как известно, плохо поддаются как профилактике, так и лечению с помощью обычных методов. Не исключено, что именно генная инженерия сможет покончить с ними раз и навсегда.

Правда.ру