Forskare har framgångsrikt byggt upp en gendrift för att minska kvinnlig fertilitet i myggan som sprider malaria, men mutationer uppstod gradvis som blockerade spridningen av de nya generna. Tony Nolan från Imperial College London, STORBRITANNIEN, och kollegor rapporterar dessa fynd i en ny artikel i PLOS Genetik .

Gendrift har en otrolig potential för att kontrollera insekter som bär på sjukdomar eller förstör grödor, genom att förändra gener på ett sätt som minskar populationens storlek eller förhindrar insekten från att sprida en parasit, virus eller bakterie. I syntetiska gendrifter, forskare konstruerar gener som snabbt kommer att spridas genom en population eftersom de företrädesvis ärvs av avkomman, även om de har en negativ inverkan på insekten. Nolan och kollegor genererade tidigare en syntetisk gendrivning i fångenskap Anopheles gambiae myggor, rikta in sig på gener involverade i äggproduktionen för att minska antalet avkommor.

De använde genredigeringstekniken CRISPR/Cas9 för att kopiera gendriften till båda kromosomerna under sperma- och äggbildning, så att majoriteten av avkomman skulle ärva den manipulerade genetiska egenskapen. På bara fyra generationer, de nya generna hade spridit sig genom myggpopulationen. När gendriften fortsatte, dock, mutationer uppstod gradvis som blockerade de konstruerade generna från att kopieras, som återställde honornas fertilitet.

Studien är den första som dokumenterar ökningen av mutationer som gör myggor resistenta mot en gendrift, på grund av naturligt urval. Dessa fynd kommer att göra det möjligt för forskare att göra bättre förutsägelser om hur en gendrift kommer att fortgå och att förbättra designen av framtida gendrift för att minska sannolikheten för resistens.

Tony Nolan tillägger:"Att minska antalet myggvektorer har varit det mest effektiva verktyget hittills för att kontrollera malaria, så självförsörjande genenheter designade med detta syfte har stor potential. Men gendrifter är inte en silverkula och precis som antibiotika kan välja resistens hos bakterier, genenheter kan vara mottagliga för resistens på sin målplats. Det nya med denna studie är inte att motstånd uppstår – vi har planerat strategier för att hantera detta från början – utan att den dokumenterar hur det uppstår och hur det väljs ut över generationer. Detta arbete kommer att hjälpa mycket vid planering och hantering av uppkomsten av motstånd."