Research press release

遺伝子工学で蚊を早死にさせる

Nature Biotechnology

Genetic engineering can drive mosquitoes to early grave

新しい遺伝子ドライブによって、ケージ中のマラリアを有する蚊の集団を完全に壊滅させられることを報告する論文が、今週掲載される。実験室内の実験では、遺伝子ドライブの拡散を妨げる変異は全く生じなかったので、この遺伝子ドライブは、野外でもうまく働く可能性のある最初の例と言える。

遺伝子ドライブは、子孫への遺伝子の継承に偏りを生じさせることにより、特定の遺伝子をある集団全体に数世代にわたって拡散させるように作られる。蚊では、通常の遺伝子の伝達率は50%程度であるのに対し、CRISPRを用いた遺伝子ドライブでは、子孫の99%に特定の遺伝子を伝播できる。以前の研究で、メスの蚊の繁殖力を低下させるよう設計された遺伝子ドライブは、ケージ中の蚊に広がって集団の個体数を減少させることが示された。しかし追跡実験を行ったところ、この蚊には最終的に遺伝子ドライブに対する抵抗性が生じ、遺伝子ドライブはそれ以上拡散しなくなることが明らかになった。つまりこの遺伝子ドライブは、野外での蚊の駆除には効果がないことになる。

今回Andrea Crisantiたちは、マラリアを媒介するガンビアハマダラカ(Anopheles gambiae)の高度に保存された性決定経路を標的として、CRISPRを用いた新しい遺伝子ドライブを設計した。この遺伝子ドライブは、ケージ中の蚊に急速に拡散するが、抵抗性は生じないことが分かった。この遺伝子ドライブによって、これまで実現していなかった集団の完全な壊滅を引き起こすことができた。

Crisantiたちは、この遺伝子ドライブが急速かつ完全に拡散する上、抵抗性も生じないことから、制限区域内での野外実験に進むことが現実的な次の段階だと述べている。

A new gene drive can cause the complete collapse of caged malaria-carrying mosquito populations, reports a paper published online this week in Nature Biotechnology. No mutations arose to block the drive’s spread in lab experiments, making this the first gene drive with the potential to work in the wild.

Gene drives are built to spread specific genes throughout a population within a few generations by biasing inheritance of the genes in offspring. In mosquitoes, CRISPR-based gene drives can transmit specific genes to 99% of offspring, compared to the 50% transmission rate expected for regular genes. A gene drive designed to reduce female mosquito fertility was previously shown to spread in caged insects and reduce the size of their population. However, follow-up experiments found that the mosquitoes eventually developed resistance to the gene drive, which prevented further spread, meaning that that particular strategy would not work in the wild to eliminate mosquitoes.

Andrea Crisanti and colleagues report a new CRISPR-based gene drive designed to target the highly conserved sex-determination pathway in the malarial mosquito Anopheles gambiae. They find that the gene drive spreads rapidly in caged mosquitoes without them developing resistance. This causes a complete population collapse, which has not been achieved before.

The authors conclude that the rapid and complete spread of this gene drive, together with the absence of resistance, make confined field trials a realistic next step.

doi: 10.1038/nbt.4245

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度