211service.com
Bønder søker å distribuere kraftig Gene Drive
En teknologi som fryktes for sitt potensiale som et biovåpen, tiltrekker interesse fra bønder som en måte å kontrollere skadedyr på. 12. desember 2017
Med tillatelse fra Omar Akbari
Siden den først dukket opp i Nord-California i 2008, har flekketvinge-drosophila, en type fruktflue som er hjemmehørende i Asia, blitt forbannelsen av statens kirsebærfarmer på grunn av den barberkantede eggleggeren på halen.
I stedet for å legge egg i råtnende bær, slik tamfluer gjør, slår den invasive arten hull i frukt som fortsatt modnes, og ødelegger den. Kostnadene for amerikansk landbruk: rundt 700 millioner dollar i året.
Californias kirsebærdyrkere tror de kan ha en måte å bli kvitt fluene på billig. For å gjøre det, regner de med en teknologi utviklet av genetikere: en gendrift som kan spre DNA-endringer blant ville fluer, og potensielt drepe dem.
Gendreven teknologi er blant de mest omdiskuterte – og fryktede – oppfinnelsene innen moderne biologi. Motstanderne kaller det en genetisk atombombe og vil ha det forbudt. Andre ser muligheten for enestående folkehelseintervensjoner, som å utrydde myggen som sprer malaria.
Nå er det for første gang kommersiell bruk på bordet. Med finansiering fra California Cherry Board har forskere ved University of California, Riverside, installert en gendrift i den invasive skadedyren, første gang teknologien er etablert i en kommersielt viktig art.
Larven til en fruktflue lyser rødt. Den fluorescerende markeringen signaliserer at den har arvet en gendrift, eller egoistisk genetisk element, fra moren. GJENNOMFØRT AV OMAR AKBARI
I tillegg til denne innsatsen, som forblir begrenset til laboratoriet, forfølger to spinout-selskaper fra University of California, San Diego, også kommersiell bruk av genstasjoner. En, Agragene, har også til hensikt å endre planter og insekter. Dets søsterselskap, Synbal , ønsker å utnytte teknologien som en rask måte å konstruere laboratoriemus og muligens kjæledyrhunder på.
Det handler om å ha gener under presis kontroll i hvilken som helst organisme du modifiserer, sier David Webb, fungerende administrerende direktør i begge UCSD-spinout-selskapene, som ingen av dem har samlet inn kapital.
En gendrift fungerer via et såkalt egoistisk gen som er i stand til å replikere seg selv og arves til det meste av et dyrs avkom i stedet for bare halvparten, som vanlig. Effekten kalles super-mendelsk arv .
Problemet er at modifisering av ville dyr reiser komplekse etiske og regulatoriske spørsmål. Noen forskere bekymre deg for at gendrift kan løpe amok – si, hvis laboratoriedyr rømmer og sprer endringer i naturen. Broad Institute of MIT og Harvard har til og med lagt til gen-stasjoner til en liste over bruksområder for genredigeringsteknologi som det ikke tror selskaper bør forfølge.
Dessuten vil all bruk av en så kraftig teknologi være sterkt regulert. Slike hindringer forklarer hvorfor mesteparten av gendrivende finansiering har kommet fra enten filantropier eller militæret. Gates Foundation har forpliktet mer enn 75 millioner dollar til å utvikle selvdestruerende malariamygg, som den tror kan være nødvendig for å utslette denne sykdommen i Afrika. I år begynte det amerikanske militære forskningsbyrået DARPA å bruke et tilsvarende beløp på å utvikle motgift mot gendrift , bør de brukes som våpen.
California Cherry Board, som representerer dyrkere, ønsker bare å bli kvitt fluene. Da skadedyrene ankom for et tiår siden, begynte frukthagene å sprøyte insektmidler kalt pyretroider, med handelsnavn som Mustang Maxx og Warrior.
Omar Akbari. Med tillatelse fra Omar Akbari
Dette er i bunn og grunn det sterkeste kjemikaliet som finnes, sier Nick Matteis, en leder i dyrkerorganisasjonen. Sprayene dreper fluene og stort sett alle andre insekter også, inkludert bier. Hvis du ikke trengte å spraye, er det en stor avtale, sier han.
For kirsebærdyrkerne ser en gendrift ut som et presisjonsverktøy som kan eliminere én art blant tusenvis. I 2013 begynte organisasjonen å finansiere utviklingen av teknologien, og brukte rundt 100 000 dollar i året, eller omtrent en tredjedel av forskningsbudsjettet, for å få Riverside-professor Omar Akbari til å installere en genstasjon i den fluens genom.
Det er mye penger fra deres perspektiv, men fra vår side er det bare nok til å betale en lønn og noen få eksperimenter, sier Akbari, en ekspert på insektgenetikk og en av deltakerne i DARPA-programmet.
Likevel hadde Akbari i juli suksess med gendriften. Teknologien hans, kalt Medea etter den greske trollkvinnen som myrdet barna hennes, spredte seg til 100 prosent av fluene i eksperimenter i laboratoriebur, sier han.
Det neste trinnet er å bestemme hvilken genetisk last som skal knyttes til det egoistiske genet. Hunnfluer overlever vinteren fordi kroppen deres lager kryobeskyttende midler. Å legge til et gen for å blokkere disse kjemikaliene kan føre til at fluene fryser. En annen mulighet er genetisk å endre insektenes egglegger slik at de endrer atferd.
Hvis du ble kvitt den kniven eller sløvet den, i stedet for å stikke modnende kirsebær, ville de legge egget sitt i råtnende frukt, som vanlige fluer, sier Akbari. Fluene ville fortsatt eksistere, men de ville ikke lenger være planteskadedyr.
Folk frykter at gendrifter vil være ustoppelige når de først er utgitt. Faktisk har forskere et bredt utvalg av triks for å holde dem under kontroll. I Akbaris tilfelle krever Medea-systemet et stort antall insekter for at kjedereaksjonen skal begynne - minst tusenvis. Det betyr at noen få fluer som tar en tur et annet sted i en boks med kirsebær, neppe vil spre drivkraften ved et uhell.
California Cherry Board sier at den nå er klar til å finansiere større laboratoriestudier. For å betale for dem, og til slutt søke godkjenning for å distribuere en genstasjon, planlegger bondegruppen å samle inn midler fra andre fruktdyrkere for å finansiere et allmennyttig selskap. Selskapet ville som en del av charteret ha et krav om å holde sine tekniske planer og økonomi åpent.
Vi skal skape en enhet som i utgangspunktet er i trustbransjen, sier Tom Turpen, en konsulent som gir råd til bøndene i deres dannelse av det nye selskapet. Ellers, sier han, vil motstandere av GMO sannsynligvis sette i gang en lammende offentlig debatt.
Matteis, lederen av Cherry Board, anslår at det kan gå fem år før en genstasjon er godkjent og klar til å distribueres. Han håper at publikum innen da vil støtte planen. 'Alle insekter som anses som ytterst fordelaktige for miljøet, ville ha en mye vanskeligere tid,' sier han. «Men dette insektet er nylig kommet. Det ville være mindre bekymring for å forstyrre livssirkelen.'