Technika toxického samce: slibný pokrok v boji proti nemocem přenášeným komáry
30.6.2025 | Václav Peroutka
Průlomová inovace výzkumníků z ARC Center of Excellence in Synthetic Biology a Applied BioSciences na Macquarie University by mohla změnit způsob, kterým bojujeme proti komářím přenašečům velmi nebezpečných nemocí. Technika toxického samce (TMT – z angl. Toxic Male Technique) využívá genetické modifikace komářích samců, kteří při páření předávají samicím spolu se semenem proteiny, které jsou pro ně jedovaté. Tato metoda je rychlejší a účinnější než současné biologické alternativy a představuje významný milník v aplikaci syntetické biologie v ochraně veřejného zdraví.
Komáři patří i nadále mezi nejnebezpečnější nepřátele lidstva. Od Anopheles gambiae, hlavního přenašeče malárie v Africe, po Aedes aegypti, přenašeče dengue, viru Zika a žluté zimnice, zabíjejí (byť nepřímo) každoročně více lidí než jakýkoli jiný živočich. Tradiční opatření na hubení škůdců – pesticidy, likvidace jejich stanovišť a sterilizační programy – se potýkají s jejich rostoucí odolností, vysokými náklady, nechtěnými ekologickými důsledky a jsou často vyloženě nerealizovatelné.
Řešením je právě nová technika TMT: biotechnologický pokrok, který vybavuje samce komárů novou molekulární zbraní. Tato metoda, jež byla publikována v prestižním odborném časopisu Nature Communications, spočívá v takové genetické úpravě samců, která způsobuje produkci pro samici jedovatých peptidů v semenné tekutině. Když se tito samci páří, proteinové jedy se přenášejí do samic, což výrazně zkracuje jejich život a omezuje jejich schopnost rozmnožovat se nebo šířit nemoci. Značnou výhodou této metody je, že působí již na první ovlivněnou generaci samic, nikoli až na další generace, jak je tomu u jiných molekulárně biologických metod využívající gene drive, či obecně přenos genetických znaků v dědičné linii. Vzhledem k tomu, že u komárů jsou to právě samice, které bodají a přenáší nemoci, je v tomto případě nástup účinku na populace přenašečů značně urychlen, což metodu zvýhodňuje pro selektivní použití po propuknutí epidemie v dané lokalitě.
Na rozdíl od konvenčních technik sterilizace hmyzu (SIT), které spočívají v uvolňování ozářených nebo geneticky sterilních samců za účelem narušení rozmnožování, zavádí TMT samovolně se regulující, ale účinný biologický mechanismus. V laboratorních podmínkách umíraly samice, které se spářily se samci modifikovanými pomocí TMT o 37–64 % rychleji. Simulace dále naznačují, že přenos nemocí by mohl být snížen o 40–60 %, protože méně samic přežije dostatečně dlouho na to, aby stihly bodat a infikovat člověka.
Proč je to důležité? Geniálnost TMT spočívá v její specifičnosti, rychlosti a samoregulaci. Na rozdíl od širokospektrých pesticidů, které poškozují nejen cílový druh, čímž narušují životní prostředí, jsou účinky TMT přesně cílené prostřednictvím páření. To snižuje ekologické riziko a zároveň poskytuje druhově specifický, škálovatelný a ekologicky šetrný nástroj kontroly.
Potenciální přínosy pro veřejné zdraví jsou obrovské. Zkrácení délky života samic komárů přímo snižuje jejich schopnost přenášet viry, jako je dengue, nebo parazity, jako je Plasmodium (původce malárie). Protože pouze starší samice přenášejí nemoci, zaměření se na délku jejich života nabízí výrazné snížení míry infekce bez nutnosti eliminovat celé populace komárů.
Ačkoli TMT nabízí jasné výhody, zůstávají některé otázky. Bude tato technika v divokých populacích účinná a stabilní v průběhu času? Jak by se na ni mohly hmyzí populace adaptovat? Lze tento přístup přizpůsobit pro zemědělské škůdce nebo jiné přenašeče nemocí? Vědci již zkoumají způsoby, jak upravit účinnost jedu a zvýšit genetickou stabilitu. V budoucnu by se tato metoda mohla stát flexibilní platformou v oblasti hubení škůdců. Důležitou roli však bude hrát přijetí veřejností a regulační dohled. Jakékoli nasazení v terénu musí doprovázet transparentnost a ekologické studie.
TMT je více než jen chytrý biologický trik – je to působivá ukázka toho, čeho můžeme s genomickými technikami dosáhnout, když jsou cíle v souladu s globálními potřebami. Vzhledem k tomu, že klimatické změny rozšiřují habitat komárů přenášejících nemoci a nemoci se šíří do nových regionů, nástroje jako TMT by mohly poskytnout včasnou obranu. V tichém bzučení modifikovaného komára se skrývá zpráva o tom, že genomické techniky mohou nabídnout přesné a účinné nástroje pro některé z nejsložitějších výzev lidstva.
Zdroje: