Поцелуйных клопов впервые отредактировали с помощью CRISPR-Cas9

Поцелуйные клопы (триатомовые клопы) — основной переносчик болезни Шагаса, представляющей серьёзную угрозу для общественного здравоохранения в Центральной и Южной Америке и на юге США. Для сдерживания этого потенциально смертельного заболевания необходимо контролировать насекомых-переносчиков паразита.

Новое исследование международной команды учёных, включая специалиста из Университета Пенсильвании, впервые демонстрирует применение технологии редактирования генов CRISPR-Cas9 у поцелуйных клопов. Это открывает путь для разработки стратегий контроля болезни Шагаса. Результаты опубликованы в апрельском печатном выпуске журнала The CRISPR Journal.

"Люди давно пытались применить CRISPR и генную инженерию к триатомовым клопам, но никому не удавалось этого сделать, потому что традиционные методы для этих насекомых очень сложны", — отметил соавтор исследования Джейсон Расгон.

"В течение последних шести лет мы разрабатывали инструменты для генетической модификации сложных организмов. Здесь мы показали, что можно генетически модифицировать этого насекомого-переносчика. Наша технология может сделать редактирование генов более эффективным, простым и дешёвым для широкого спектра животных".

Новая технология ReMOT Control

Обычно для редактирования генов используют эмбриональную микроинъекцию, вводя материал CRISPR-Cas9 непосредственно в эмбрионы. Однако этот метод требует дорогого оборудования, может быть неэффективным и сложен для поцелуйных клопов из-за твёрдой оболочки их яиц.

Вместо этого команда применила собственную технологию — Receptor-Mediated Ovary Transduction of Cargo (ReMOT Control). "Вы вводите материалы прямо в кровеносную систему матери, и они доставляются к развивающимся яйцам. Это эквивалентно одновременной инъекции в каждое яйцо в её теле", — пояснил Расгон.

Доказательство концепции

Целью исследования было проверить работу технологии ReMOT Control на триатомовых клопах. Учёные нацелились на гены, связанные с цветом глаз и кутикулы (наружного покрова). После инъекции самке исследователи изучили её потомство.

Видимые изменения в окраске глаз и покрова у потомства подтвердили успешность генетических правок и удаление целевых генов.

Значение исследования

• Для фундаментальной науки: Поцелуйные клопы являются модельной системой для изучения физиологии насекомых. Новый протокол позволит исследовать фундаментальные биологические вопросы о насекомых и передаче заболеваний.
• Для прикладного контроля заболеваний: "Это также вовлекает триатомовых клопов и болезнь Шагаса в дискуссии о генетических технологиях для контроля патогенов, передаваемых переносчиками", — заявил Расгон. — "Мы находимся на пороге того, чтобы необходимые технологии и инструменты стали доступны для этого".