Редактирование ДНК как средство от грызунов

Австралийские фермеры страдают от массовой вспышки численности мышей, начавшейся десять месяцев назад. С тех пор она распространяется на всё новые и новые территории, охватив штаты Квинсленд, Новый Южный Уэльс, Восточная и Южная Австралия. Мыши нанесли ущерб посевам зерновых и кормовых растений на миллионы австралийских долларов. Порой они повреждают технику и даже кусают спящих в кроватях людей.

Домовые мыши попали в Австралию в начале XVIII века и подобно другим европейским животным — кроликам, кошкам, лисам — прекрасно прижились на новом месте, начав вытеснять австралийские виды. Обычно численность мышей подвержена регулярным колебаниям и достигает пика раз в несколько лет, но в этот раз сошлось сразу несколько благоприятных для мышей факторов. Во время тяжелых засух 2017–2019 годов погибли многие естественные враги мышей, а в 2020 году фермеры собрали рекордный урожай, обеспечивший кормовую базу. Вспышка началась в «зерновом поясе» Австралии в Новом Южном Уэльсе и вскоре распространилась на соседние территории. Мягкое и влажное лето 2020 года позволило мышам размножаться в течение всего лета и осени. Теперь специалисты говорят, что численность мышей достигает нескольких миллионов. Хотя обычно мыши не склонны к дальним миграциям и редко удаляются от родной норы более чем на сто метров, исследования показывают, что во время массовой вспышки они перемещаются на многие километры.

Многие фермеры потеряли большую часть первого крупного урожая с 2017 года, что затормозило экономическое восстановление региона после тяжелой засухи. Также пострадали частные дома и предприятия, связанные с продуктами питания, такие как продуктовые магазины и кафе. Фермерская семья из Нового Южного Уэльса так описывает последствия случившегося: «Мыши вторглись в дом в таком количестве, что в нем было невозможно жить. Они прорвались в кладовую и испортили всю еду, в которую могли попасть. Их помет и едкая моча разносились из одного конца жилища в другой, по мягкой мебели и постельному белью. Грызуны даже съели изоляцию вокруг проводки двигателей на двух тракторах и испортили собранные тюки сена». Сообщается, что мыши кусали людей на больничных койках, заключенных одной из тюрем пришлось перевести в другую после того, как мыши вывели из строя электрическую проводку. Борьба с мышами влечет за собой дополнительные расходы, так как стоимость приманок растет по мере увеличения спроса. Правительство штата Новый Южный Уэльс выделило 150 миллионов австралийских долларов для помощи фермерам, пострадавшим от мышей.

«I’ve lost a shed full of hay and I am not the only one,» Gilgandra farmer Norman Moeris. #Mice numbers are exploding in many parts of NSW and the winter crop is at risk. @NSWFarmers is calling for action 👉 https://t.co/uB0u1x40wR pic.twitter.com/K3E6txRUgS

— NSW Farmers (@NSWFarmers) March 16, 2021

Обычно после пика численность мышей вновь снижается из-за нехватки пищи и распространения болезней. Но на этот раз специалисты считают необходимыми дополнительные меры в течение зимы (июнь-август) 2021 года, чтобы весной мыши вновь не перешли в наступление. Сейчас самым распространенным ядом, применяемым австралийскими фермерами против мышей, служит фосфид цинка, которым обрабатывают зерно. В кислой среде желудка мыши он превращается в смертельный газ фосфин. Одного отравленного фосфидом цинка зернышка пшеницы достаточно для смерти одной мыши.

Правительство Нового Южного Уэльса срочно обратилось в Австралийское управление по пестицидам и ветеринарным препаратам с просьбой допустить использование в сельском хозяйстве другого вещества — бромадиолона. Министр сельского хозяйства Нового Южного Уэльса Адам Маршалл назвал бромадиолон «напалмом для мышей». Он представляет собой антикоагулянт, который препятствует свертыванию крови и вызывает у мышей внутренние кровотечения. Сейчас это вещество можно применять только в жилых и промышленных зданиях. Однако есть опасения по поводу того, какое влияние бромадиолон окажет на местных животных, особенно птиц. Считается высокой вероятность вторичного отравления животных, которые станут есть погибших мышей.

Аналогичные претензии выдвигаются и к фосфиду цинка. Управление по охране окружающей среды Нового Южного Уэльса недавно выпустило предупреждение о ненадлежащем использовании отравленного зерна, например, распространении его слишком близко к зарослям кустарников, после того, как исследование смертей диких птиц в центральной части штата показало, что некоторые из смертей были вызваны приманкой для мышей.

В настоящее время ученые разрабатывают новый подход, основанный на методе редактирования генома CRISPR-Cas9. Обработке будут подвергаться самцы мышей, которых затем будут выпускать в дикие популяции. Метод, называемый X-shredder, включает создание комплекса CRISPR-Cas9, который при активации будет разрезать определенные участки ДНК в Х-хромосоме мыши. По замыслу авторов, активироваться этот комплекс должен в сперматозоидах. «Мы пытаемся измельчить Х-хромосому в мужской зародышевой линии настолько эффективно, чтобы только сперматозоиды, несущие Y-хромосому, могли дать начало следующему поколению», — говорит биохимик Пол Томас, глава лаборатории редактирования генома в Университете Аделаиды. В результате всё потомство будет мужским. Данные аналогичного подхода в лабораторных исследованиях на комарах показывают, что, если они окажутся эффективными, эти изменения соотношения полов могут привести к гибели популяции в течение 10 поколений. X-shredder может передаваться в течение нескольких поколений, но он разработан с «предохранительным выключателем», чтобы гарантировать, что он не сохраняется в отдельной линии далее определенного предела. По словам Пола Томаса, мыши особенно подходят для такой работы из-за короткого интервала между поколениями потомства и того факта, что ключевые разработки в области генной инженерии уже сделаны.

Все исследования с использованием генетически модифицированных организмов в Австралии требуют разрешений от Управления по регулированию генных технологий Содружества. «Это охватывает все этапы работы, от ранних лабораторных исследований до производства, — говорит представитель Управления. — Для выпуска любого генетически модифицированного организма в окружающую среду Австралии требуется лицензия регулирующего органа». Перед выдачей такой лицензии регулирующий орган подготовит план оценки и управления рисками на основе рекомендаций правительств стран Содружества, других экспертов и консультаций с общественностью. На данный момент Управление одобрило выпуск для коммерческого выращивания генетически модифицированного хлопка, рапса (канолы) и сафлора. Лицензия на выпуск генетически модифицированных животных пока в Австралии еще ни разу не выдавалась.

Правда, некоторые эксперты полагают, что численность мышей снизится благодаря природным экологическим механизмам раньше, чем будут проведены все необходимые исследования и выполнены все формальности, так что необходимость в новом методе борьбы с грызунами отпадет.

Источник: polit.ru

Добавить комментарий