На симпозиуме, прошедшем 19 июля в Вашингтоне (США) и организованном Международным институтом наук о жизни, обсуждался вопрос о том, как можно измерить масштабы распространения «генного драйва» и ограничить его. «Генным драйвом» называется процесс, когда нужные гены быстро распространяются по популяции, будучи специально запрограммированными на это. Подробности рассказывает сайт журнала Science.
Мы уже писали, например, о разработке методики редактирования (с помощью технологии CRISPR/Cas9) генома малярийных комаров, при котором их организм сам начинает вырабатывать антитела против возбудителя малярии, и соответствующий ген передается потомству в 99% случаях (а не в 50%, как обычно).
Однако существуют опасения, что при всех его широких возможностях (не только для борьбы с малярией), «генный драйв» может выйти из-под контроля и распространиться на те популяции, на которые ему воздействовать совсем не нужно. К тому же, технология CRISPR/Cas9 пока недостаточно точна, так что можно ненароком затронуть «не те» гены, тем самым вызвав в геноме непредсказуемые изменения. Как раз решению этих проблем и был посвящен симпозиум в Вашингтоне. На нем Агентство передовых оборонных разработок Пентагона (DARPA) объявило, что выделит семи научным коллективам, которые предложат самый перспективные проекты в этой области, гранты на общую сумму в $65 млн, в течение следующих 4 лет, в рамках своей программы «Безопасные гены» (Safe Genes).
На эти гранты уже есть сильные претенденты. Например, молекулярные биологи из Калифорнийского технологического института в Пасадене (Калифорния), под руководством Брюса Хэя (Bruce Hay) представили «высокопорговый» метод, при котором «генный драйв» начинается только тогда, когда доля модифицированных особей в популяции достигает определенного порога (достаточно высокого). Таким образом, случайные «залетные» особи из других популяций не смогут запустить этот процесс. А в тех популяциях, где он уже идет, его можно будет остановить, просто «разбавив» их немодифицированными особями.
«Думаю, мы действительно можем создать безопасный, локальный и обратимый генный драйв. Это не просто фантазия», — сказал Хэй.
На симпозиуме также озвучивались другие перспективные идеи. В частности, генетики из Гарварда под руководством Джорджа Черча (George Church) работают над тем, как сделать технологию CRISPR/Cas9 более точной, так что можно будет отбраковывать неверно отредактированные экземпляры ДНК.
Молекулярный биолог из Калифорнийского университета в Беркли Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna) ищет «анти-CRISPR»-белки, которые также должны позволить предотвращать ошибки в редактировании. Наконец, в университете Северной Каролины под руководством Джона Годвина (John Godwin) работают над тем, чтобы «генный драйв» работал только против инвазивных видов, от которых сейчас стараются избавиться по всему миру.
В любом случае, до практического применения «генного драйва» в природе, по словам экспертов, пройдет еще несколько лет, так что время для встраивания в технологию «предохранителей» есть. «Почему бы нам не создать эти "предохранители" сейчас вместо того, чтобы встраивать их потом в живые системы задним числом?» — риторически вопросил на симпозиуме Рени Вегржин (Renee Wegrzyn), программный менеджер DARPA.
