Komáři pod lupou genetiků

Před čtyřmi roky zveřejnili genetici kompletní dědičnou informaci komára Anopheles gambiae. Teď přidali kompletně přečtený genom komára tropického Aedes aegypti. Zprávu přinesl týdeník Science. Na první pohled se může zdát komár jako komár, ale oba písklavé trapiče dělí plných sto padesát milionů let samostatného vývoje. Jejich společný předek žil v dobách, kdy Zemi obývali dinosauři.

„Tihle komáři se snad už od sebe ani víc lišit nemohou,“ řekl v rozhovoru pro časopis Nature americký genetik David Severson z University of Notre Dame, který se podílel na čtení DNA obou komárů.

Na komáry nepadla volba náhodou. Oba patří k přenašečům významných chorob. Anopheles gambiae hostí ve svém těle cizopasné prvoky zimničky. Tito nebezpeční paraziti vyvolávají malárii, kterou ročně onemocní na celém světě půl miliardy lidí. Milion nemocných na malárii zemře. Komár Aedes aegypti hostí viry vyvolávající žlutou zimnici a horečku dengue, jež ohrožují plnou polovinu lidstva.

Protilátky proti metle tropů už zabírají

Protilátky proti metle tropů už zabírají Každých třicet sekund zemře jedno dítě na malárii. Vakcína proti této chorobě není k dispozici a léky ztrácejí účinnost, protože se neustále objevují nové a nové kmeny původců choroby, kteří jsou vůči dříve používaným preparátům odolní. Tým britských vědců vedený Richardem McIntoshem z University of Nottingham nyní s úspěchem odzkoušel léčbu malárie protilátkami. Zatím jenom na myších, ale i tak jsou výsledky studie zveřejněné ve vědeckém časopise PLoS Pathogen hodnoceny jako velký úspěch. Protilátky by mohly uzdravit pacienty nakažené malárií, jejíž původce vzdoruje běžným lékům. Účinnou látku lze vyrábět pomocí laboratorně pěstovaných buněk a k jejich masové produkci je možné využít i geneticky modifikované zemědělské plodiny nebo geneticky modifikovaná zvířata (například krávy, kozy nebo ovce), jež by vylučovala lidské protilátky v mléce.  Výsledky výzkumu McIntoshova týmu jsou příslibem i pro vývoj vakcín, protože ukazují, jaké protilátky si musí lidský organismus v odpovědi na očkování vyvinout, aby byl před malárií spolehlivě chráněn.

Během milionů let samostatného vývoje „nakynula“ dědičná informace komára Aedes aegypti na 1,38 miliard písmen genetického kódu. Je pětkrát větší než genom přenašeče malárie. Genů však mají oba stejně – kolem 15 tisíc. Komár tropický vděčí za velikost svého genomu především zbytnělé genetické „vycpávce“ mezi geny. Dědičná informace komára Aedes aegypti je v tomto ohledu bezmála srovnatelná s lidskou DNA, jež skrývá ve více než třech miliardách písmen genetického kódu asi 23 tisíc genů.

Komáři jsou první z dlouhé řady hmyzích přenašečů chorob, jejichž genom se vědci rozhodli kompletně prozkoumat. Nahrubo se už podařilo přečíst dědičnou informaci komára písklavého (Culex pipiens), jenž je doma i u nás. „Rozečtené“ mají genetici klíště přenášející lymskou boreliózu, veš hostící původce tyfu nebo africkou mouchu tse-tse, jež roznáší prvoky způsobující spavou nemoc.

Vědci se vrátili i ke čtení DNA přenašeče malárie. Ukázalo se, že prozkoumaný genom patří laboratornímu kmeni komárů, jenž vznikl křížením dvou samostatných poddruhů. Genetici nyní čtou dědičnou informaci každého poddruhu zvlášť a sledují, nakolik se od sebe liší.
 Vědci hledají v genomech hmyzích přenašečů Achilleovu patu, tu se pak snaží využít v boji s chorobami. V genomu komára Anopheles gambiae odhalili několik genů klíčových pro přežití zimniček v komářím těle.

Výhledově bychom mohli v laboratoři vyšlechtit komáry, kteří nemohou přenášet původce chorob, a nahradit jimi přírodní komáří populaci. Nejdřív si však musíme být jisti, že vypuštěním pozměněných komárů nevyvoláme v přírodě nezvratné změny.

„Není to tak, že bychom mohli říct: teď máme kompletní genom komára a můžeme se pustit do čehokoli. Jsme jen o krůček dál,“ vysvětlil současný stav poznání v rozhovoru pro týdeník Nature genetik Vishvanath Nene z J. Craig Venter Institute.

Přesto pomáhají testy komáří DNA v boji s chorobami už dnes. Vědci mohou například rozborem dědičné informace zjistit, na které insekticidy si v dané oblasti komáři vyvinuli rezistenci a podle výsledků pak volit pesticidy pro ochranné postřiky.

Intenzivně se zkoumají geny řídící komáří čich. Vědci doufají, že narazí na stopu vedoucí k molekulám, jež by působily jako účinné repelenty.