Wissenschaftler veröffentlichen genetisch veränderte Stechmücken im italienischen Labor „Lethal“ 5/5 (1)

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Wissenschaftler haben eine große Anzahl von gentechnisch veränderten Stechmücken in ein Hochsicherheitslabor im italienischen Terni entlassen.

„Das wird wirklich ein bahnbrechendes Experiment“, sagt Ruth Mueller, eine Entomologin, die das Labor leitet. „Es ist ein historischer Moment.“

NPR berichtet: Das Ziel ist es zu sehen, ob die Stechmücken letztendlich eine mächtige neue Waffe zur Ausrottung von Malaria in Afrika bereitstellen könnten, wo die meisten Fälle auftreten.

„Es ist sehr aufregend“, sagt Müller.

NPR war die einzige Nachrichtenorganisation, die im Labor Zeuge des Beginns der Veröffentlichungen Anfang Februar war.

Das Labor wurde speziell für die Bewertung der modifizierten Insekten in einer möglichst natürlichen Umgebung entwickelt, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie in die Wildnis freigesetzt werden. Dies birgt tiefe Besorgnis über unvorhergesehene Auswirkungen auf die Umwelt.

„Dies ist eine experimentelle Technologie, die verheerende Auswirkungen haben kann“, sagt Dana Perls von Friends of the Earth, einer Umweltgruppe, die Teil einer internationalen Koalition ist, die gegen diese neue Generation modifizierter Organismen kämpft.

Um unvorhergesehene Auswirkungen auf die Umwelt zu vermeiden, haben Wissenschaftler immer versucht, gentechnisch veränderte Organismen davon abzuhalten, ihre Mutationen auszubreiten.

In diesem Fall wollen die Forscher, dass sich die Modifikation ausbreitet. Also bauten sie Mücken mit einem „ Gen-Antrieb “.

Ein Gen-Antrieb ist wie ein „egoistisches Gen“, sagt Müller, weil es nicht den normalen Regeln der Genetik folgt. Normalerweise werden Merkmale nur an die Hälfte aller Nachkommen weitergegeben. Mit dem Gen-Laufwerk erben fast alle Nachkommen die Modifikation.

„Alle Nachkommen. Alle Kinder – die Moskitokinder – haben diese Modifikation “, sagt Müller.

Forscher  erstellt  die Moskitos durch die leistungsfähige neue Gen-Bearbeitungstechnik , wie bekannt  ist CRISPR , die auf ein Mueller vergleicht „molecular Schere der an einer spezifischen Stelle in der DNA schneiden kann.“

Der Schnitt veränderte ein Gen namens „Doublesex“, das an der sexuellen Entwicklung der Stechmücken beteiligt ist.

„Die Frauen werden etwas männlicher“, sagt Müller. „Eine Art Hermaphrodit.“

Während sie genetisch weiblich sind, haben die  transformierten  Insekten Münder, die männlichen Mückenmücken ähneln. Das bedeutet, dass sie nicht beißen können und daher den Malariaparasiten nicht verbreiten können. Außerdem sind die Fortpflanzungsorgane der Insekten deformiert, was bedeutet, dass sie keine Eier legen können.

Da immer mehr weibliche Stechmücken zwei Kopien der Modifikation erben, werden sie mehr und mehr steril.

Die Idee ist, dass diese modifizierten Moskitos eines Tages in afrikanischen Dörfern, die von Malaria geplagt werden, freigelassen werden, wenn sie sich als sicher und wirksam herausstellen. Die Hoffnung ist, dass sie ihre Mutation verbreiten und schließlich alle Frauen sterilisieren würden. Dies würde die lokalen Populationen der Hauptarten der Mücke, die Malaria ausbreitet, als Anopheles gambiaeabstürzen oder drastisch reduzieren  .

„Malaria ist ein riesiges Problem, von dem wahrscheinlich zwei Drittel der Weltbevölkerung betroffen sind“, sagt Tony Nolan, der an der Entwicklung der Mücken am Imperial College London mitgewirkt hat. Er ist jetzt an der Liverpool School of Tropical Medicine.

Malaria erkrankt jedes Jahr mehr als 200 Millionen Menschen und tötet mehr als 400.000 vorwiegend junge Kinder.

Wissenschaftler glauben, dass Gen-treibende Organismen dazu beitragen könnten, viele Probleme zu lösen, einschließlich der Beseitigung anderer durch Insekten übertragener Krankheiten wie Zika und Dengue. Gene-Drive-Kreaturen können auch gefährdete Ökosysteme retten, indem sie invasive Nagetiere ausrotten. Sie könnten helfen, die Welt zu ernähren, indem sie effizientere Ernten schaffen.

Kritiker befürchten jedoch, dass Gen-treibende Organismen Amok laufen und Chaos anrichten könnten, wenn sie jemals in die Wildnis entlassen würden. Die Insekten könnten sich unbeabsichtigt negativ auf die Kulturpflanzen auswirken, indem sie zum Beispiel wichtige Bestäuber ausschalten, fürchten sie. Der Absturz der Insekten durch die Bevölkerung könnte auch dazu führen, dass andere Stechmücken mit anderen Krankheiten einhergehen, sagen Kritiker.

„Wir können diese Vernichtungstechnologie nicht leichtfertig nehmen“, sagt Perls. „Wir müssen langsamer werden. Bei Gen-Laufwerken müssen wir die Pause-Taste drücken. “

Einige Aktivisten in Afrika stimmen zu.

„Dies ist eine Technologie, bei der wir nicht wissen, wo sie enden wird. Wir müssen damit aufhören, wo es ist “, sagt Nnimmo Bassey, Direktor der Health of Mother Earth Foundation in Nigeria. „Sie versuchen, Afrika als großes Labor zu nutzen, um riskante Technologien zu testen.“

Das Experiment ist ein wichtiger Schritt im Projekt Target Malaria. Der wichtigste Geldgeber des Projekts ist die Bill & Melinda Gates Foundation, die auch NPR und dieses Blog unterstützt.

Nolan und Müller sagen, das Projekt arbeite methodisch und vorsichtig, um die Stechmücken in enger Abstimmung mit Wissenschaftlern, Regierungsvertretern und Anwohnern in Afrika zu bewerten. Außerdem würden die Gen-Moskitos nur eine von Hunderten von Moskitosorten betreffen.

„Bei jeder Technologie wird es Bedenken geben. Aber ich denke nicht, dass Sie eine Technologie aus dem Verkehr ziehen sollten, ohne Ihr Bestes gegeben zu haben, um zu verstehen, was es bedeutet, transformativ für die Medizin zu sein. Und wenn es funktionieren würde, wäre das transformativ “, sagt Nolan.

Andere Experten sind sich einig.

„Wenn meine Kinder in Afrika leben würden, würde ich sagen:“ Mach es so schnell wie möglich „, sagt Kevin Esvelt, Entwicklungsingenieur am Massachusetts Institute of Technology.

Esvelt ist ein Pionier im Bereich der Genantriebe, der die Wissenschaftler wiederholt aufgefordert hat, mit der Technologie vorsichtig umzugehen, weil sie so leistungsfähig ist. Esvelt glaubt, dass Target Malaria verantwortungsvoll gehandelt hat.

„Der bekannte Schaden von Malaria überwiegt so viel wie der kombinierte Schaden von allem, was postuliert wurde, könnte ökologisch schief gehen“, sagt Esvelt.

Das Projekt plant jahrelange zusätzliche Studien zur Bewertung der Stechmücken und möglicher Umweltauswirkungen sowie sozialer und politischer Konsultationen, um einen Konsens darüber zu finden, wann eine Freilassung zulässig wäre. Das ist wahrscheinlich mindestens fünf Jahre entfernt, sagt Nolan.

An dem Tag, an dem NPR das Terni-Labor besuchte, demonstrierte Mueller im Labor mehrere Sicherheitsschichten, um die Flucht von Mücken zu verhindern. Sie wies darauf hin, dass das Experiment in Italien durchgeführt werde, wo diese Mückenart das Klima nicht überleben könne, selbst wenn die Insekten entkommen würden.

„Wir möchten wirklich zeigen, dass wir sehr, sehr solide und verantwortungsbewusst an dieser neuen Technologie arbeiten“, sagt Müller.

Um den sichersten Teil der Einrichtung zu betreten, stanzt Mueller einen Sicherheitscode in eine Tastatur, um eine Glasschiebetür zu öffnen. Da die Tür dicht ist, sorgt ein starkes Gebläse dafür, dass keine der genetisch veränderten Stechmücken im Inneren entkommt. Jeder, der hereinkommt, muss weiße Laborkittel anziehen, um das Auffinden von Moskitos zu erleichtern, die versuchen könnten, eine Fahrt aus dem Labor mitzunehmen, und muss durch eine zweite versiegelte Tür und ein Gebläse passieren.

Sobald Mueller sich darin befindet, deutet Mueller auf einen kleinen Behälter aus weißem Moskitonetz. Im Inneren befinden sich Dutzende von Mücken.

„Hier haben wir Mücken mit Genantrieb – diese genetisch veränderten Mücken“, sagt sie.

In einem gesicherten Kellerlabor des Imperial College London stürzten die Insekten schnell die Populationen ihrer natürlichen Gegenstücke in kleinen Käfigen ab. Das neue Experiment soll sie in einer heißen und feuchten Umgebung testen, die ihrem natürlichen Lebensraum in den afrikanischen Ländern, in denen diese Mückenart lebt, näher kommt.

„Dadurch können wir besser verstehen, wie ein Gen-Drive-Release in der realen Welt funktionieren würde“, sagt sie.

Müller geht zu einer großen, dicken Metalltür.

„Wir werden jetzt die Experimentierkammer betreten, in der heute die Freilassung stattfindet“, sagt sie.

Die Kammer beherbergt sechs riesige „Käfige“. Die 9 Fuß hohen Käfigwände sind aus weißem Moskitonetz gefertigt, um die Insekten in Schach zu halten. Das Netz reicht vom Boden bis zur Decke. In jedem Käfig befinden sich hunderte unmodifizierter Stechmücken.

Jeder Käfig ist mit mehreren Funktionen ausgestattet, die die Bedingungen widerspiegeln, unter denen die Mücken in freier Wildbahn leben. Die Idee ist, das natürliche Verhalten der Mücken zu fördern.

Zu den Merkmalen der Käfige gehören Stapel feuchter Tonhohlzylinder, die die Moskitos als Schutzräume nutzen können. In den Käfigen befinden sich außerdem große schwarze Kästen mit weißem Hintergrund. Die kontrastierenden Farben regen das Schwärmen an, wenn sich die Mücken paaren.

Ein Computer steuert das Licht in der Kammer präzise, ​​um den Sonnenaufgang und -untergang sowie die natürlichen Intensitäts- und Farbänderungen während des Tages zu simulieren.

„OK, wir können anfangen“, sagt Mueller, während sich einige ihrer Kollegen in der Kammer drängen.

Nach dem Anziehen der Gummihandschuhe nimmt die leitende Technikerin Tania Persampieri vorsichtig ein Tablett mit Glasschalen auf, in dem sich Dutzende modifizierter Mücken im Entwicklungsstadium befinden. Sie winden sich im Wasser.

Persampieri geht langsam zum ersten Käfig hinüber, geht in die Hocke und nimmt eines der Gerichte mit den Mückenpuppen auf. Sie schiebt die Schale sanft durch eine Öffnung im Netz, die das Entweichen von Insekten verhindert, und stellt das Gefäß auf den Boden.

„Das Experiment hat jetzt begonnen“, sagt Müller. „Es ist sehr aufregend.“

Persampieri und ihre Mitarbeiter bewegen sich leise, um die Moskitos nicht unnötig zu belasten.

Persampieri setzt in vier der sechs Käfige unreife Gen-Moskitos frei. Zwei Käfige erhalten Beträge in Höhe von 25 Prozent der unveränderten Populationen, die sich bereits in den Käfigen befinden. Zwei Käfige erhalten Beträge in Höhe von 50 Prozent. Die verbleibenden zwei Käfige werden zum Vergleich herangezogen und erhalten daher keine modifizierten Insekten.

Andere Techniker schieben Kanister mit warmem Kuhblut in jeden Käfig.

„Wir erwärmen das Blut, weil dies für die Mücken attraktiv ist. Sie mögen kein kaltes Blut. Sie möchten ein lebendes Tier haben, in das sie hineinbeißen können “, sagt Müller.

Wenn die Forscher fertig sind, werden die Lichter in der Käfigkammer dunkler.

„Es ist ein langsames Dimmen und auch eine bestimmte Lichtfarbe – sehr orange, sehr warme Farbe -, so dass sie sich wirklich wie ein Sonnenuntergang fühlen“, sagt Mueller.

Das ist der Schlüssel, weil Sonnenuntergang ist, wenn männliche Mücken ihren Paarungstanz beginnen.

„Die Männchen machen Schwärme – viele Moskitomänner fliegen herum“, sagt Müller. „Es sieht ein bisschen wie Tanzen aus.“

Während die Männer schwärmen, fliegen die Frauen herein und wählen einen Mann aus. dann fliegt das Paar heraus, um sich zu paaren.

„Sie verbinden sich und machen Babys“, sagt Müller.

Müller und ihre Kollegen sammeln jede Woche Tausende von Eiern aus den Käfigen, um zu überwachen, wie sich die sterilisierende Mutation ausbreitet.

Die Forscher hoffen innerhalb von sechs Monaten bis zu einem Jahr zu wissen, ob die modifizierten Mücken gut genug tanzen, um ihre tödliche Modifikation in freier Wildbahn effizient zu verbreiten.

„Vielleicht können Sie schon sehen, wenn Sie ein Stück näher kommen“, sagt Mueller und zeigt auf ein paar Moskitos, die in den schwarzen Kisten herumfliegen.

Terni beherbergt einen Schrein für St. Valentine. Und das Experiment beginnt kurz vor dem Valentinstag. Die jährlichen Valentinstagfeiern der Basilika beginnen also gerade erst mit einem Gottesdienst an seinem Schrein.

Als sie beobachtet, wie die modifizierten Mücken ihr erstes Paarungsritual in ihrem Labor beginnen, sinniert Mueller mit einem Lachen: „Es ist sehr romantisch.“

Quelle : https://newspunch.com/scientists-release-genetically-modified-mosquitoes-italian-lab/

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