Генетическое открытие Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR) может навсегда превратить переносящих болезни комаров в подростков, никогда не развивающихся и не размножающихся.
Вопреки общепринятому научному мышлению, энтомолог UCR Наоки Яманака в 2018 году обнаружил, что важнейшему стероидному гормону нужны транспортные белки для входа или выхода из клеток плодовой мушки. Экдизон, гормон, называют «гормоном линьки». Без него мухи не могут развиться во взрослых особей или размножаться.
До его открытия в учебниках говорилось, что экдизон свободно проходит через клеточные мембраны, с легкостью проскальзывая сквозь них. «Теперь мы знаем, что это неправда, — сказал Яманака.
Экдизон необходим на определенной стадии жизненного цикла каждого вида насекомых, от яйца до взрослой особи, дающей потомство. Переносчик экдизона, обнаруженный Яманакой в 2018 году, а также несколько других, обнаруженных в ходе недавних исследований, присутствуют в каждом насекомом, которое тестировал Яманака. Однако в этом новом исследовании он обнаружил, что комары уникальны.
Только три из четырех транспортных белков, обнаруженных у плодовых мушек, присутствуют у комаров. Им не хватает основного и наиболее важного переносчика экдизона.
«Этот первичный элемент каким-то загадочным образом отсутствует у комаров», — сказал Яманака.
Эти результаты недавно были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Открытие открывает двери для создания инсектицида, специфичного для комаров, который не нанесет вреда полезным пчелам или другим опылителям. Однако это повлияет на комаров, таких как те, которые использовались в исследовании, Aedes aegypti, которые распространяют Зика, лихорадку денге, желтую лихорадку, чикунгунья и другие вирусы.
«Мы можем разработать химические вещества, которые блокируют функции этих переносчиков экдизона, но не влияют на исходный переносчик, который так важен для других насекомых», — сказал Яманака. «Вероятность нецелевых эффектов будет низкой».
Связанное с этим исследование Калифорнийского университета в Риверсайде под руководством клеточного биолога Сатико Хага-Яманака пытается найти аналогичный механизм транспортировки гормонов у людей.
«В учебниках говорится, что стероидные гормоны свободно транспортируются в клетки человека и из них, но, основываясь на наших исследованиях насекомых, мы сомневаемся, что это так», — сказал Яманака.
Исследование Яманаки финансировалось Национальным институтом здравоохранения . Его лаборатория сейчас занимается поиском химических веществ, которые могут блокировать импортеров экдизона комаров. Он также исследует переносчики экдизона у других животных.
Существуют и другие методы предотвращения размножения местных популяций комаров. Выпуск стерильных, облученных самцов комаров в дикую природу для спаривания с самками приводит к тому, что яйца не вылупляются, что устраняет необходимость в инсектицидах.
Несмотря на то, что существуют эффективные методы контроля местных популяций комаров, Яманака считает важным разработать дополнительные инструменты, чтобы мы могли справляться с проблемами, связанными с комарами, во многих различных сценариях.
«Невозможно заставить комаров вымереть, — сказал Яманака. «Зависеть от одного инструмента для их контроля опасно. По мере потепления климата создаются еще более благоприятные условия для их размножения, и они, скорее всего, станут еще большей проблемой, особенно в Южной Калифорнии».