«Комаров надо не убивать, а лечить»
Так считает кандидат биологических наук Глеб Артемов, заведующий лабораторией экологии, генетики и охраны окружающей среды Томского государственного университета. А почему и как это можно сделать, мы узнали в ходе пресс-тура в Томск, организованного в рамках нацпроекта «Десятилетие науки и технологий» и «Наука и университеты».
– Глеб, какими исследованиями занимается ваша лаборатория?
– Наша лаборатория занимается изучением генетики разнообразных групп организмов – животных, растений, микроорганизмов. Традиционное направление – изучение геномов кровососущих комаров.
– Для чего нам нужно знать геномы комаров?
– Кровососущие комары, питаясь кровью теплокровных, являются переносчиком различных заболеваний человека и животных. Наши проекты, поддерживаемые несколькими фондами, направлены на изучение эволюции малярийных комаров. Было показано, что разные виды комаров могут обладать разной способностью к переносу возбудителя заболеваний. Иначе говоря, способность передавать те или иные заболевания связана с видовыми особенностями, с эволюцией. Сейчас мы изучаем один из комплексов малярийных комаров, обитающих в северной Евразии.
– Значит, в Сибири тоже?
– И в Сибири, и вообще на значительной части России. Малярийный комар – единственный переносчик малярии – опасного заболевания, от которого в мире ежегодно погибает до полумиллиона человек. В основном это Африка, Южная Америка, но поскольку малярийные комары обитают и в России, они здесь тоже представляют угрозу. В начале прошлого века это была серьёзная проблема, она была решена путем противоэпидемических мероприятий и снижения численности комаров. Но со временем комары восстановили свою численность. Сейчас мы наблюдаем тенденцию к потеплению климата, изменяется ареал паразитов. Переносчик здесь присутствует, он уже «знает», как переносить возбудителя, поэтому проблемы возвращаются.
– Вы изучаете только малярию?
– Не только. Сейчас у нас есть два проекта с республикой Армения и российский проект, направленные на изучение дирофиляриоза – заболевания, возбуждаемого круглыми червями. Эти черви в основном поражают собак и кошек, некоторых хищных животных, но иногда страдает человек. Оказывается, это заболевание, характерное для Европы, нередко встречается у нас в Сибири и возбуждается круглыми червями. А распространяют это заболевание в том числе и наши сибирские комары.
– То есть, комар занимается своим обычным «вампирским» делом – например, сосёт кровь у собаки, а затем заражает другую собаку или человека?
– Именно так. Комар через кровь получает личинок червя, которые развиваются в его организме, используют пищу комара для питания и роста, достигают третьей стадии личинки, потом попадают в хоботок комара, и, как только комар, чувствуя голод, садится на теплокровное животное, кусает его, и ДНК паразита попадает в наш кровоток.
Фото: Глеб Артемов.
– Каков размер червя во взрослом состоянии?
– Он может быть достаточно длинным – до 30 см, вполне видимым. Для российской медицины сложно диагностируется, потому что до сих пор редко наблюдается среди пациентов, но один из самых частых симптомов – под кожей, часто на веке или в сосуде глаза видно, как там что-то инородное шевелится.
– Ужас какой! А давно ли в Сибири водятся малярийные комары?
– Неизвестно. Сотрудниками Томского госуниверситета был открыт новый вид малярийного комара Anopheles beklemishevi. Это самый северный из известных малярийных комаров, предки которого прилетели из Северной Америки. Его роль в передаче плазмоидов малярии пока не раскрыта, так что тут у нас ещё много работы.
– Как можно использовать всю эту информацию на пользу людям и животным?
– Для нас как для потенциальных жертв укусов комаров здесь сложно «вытащить» какую-то конкретную пользу. Наши исследования нужны, чтобы «закрыть» одно из звеньев длинной цепочки изучения биологических особенностей организмов, которые можно будет использовать как один из инструментов борьбы с переносимыми заболеваниями. Сейчас обработка инсектицидами – это, пожалуй, самый массовый способ борьбы с комарами. Химическая промышленность развивается, синтезируются всё новые и новые инсектициды…
Но оказалось, что это совершенно неэффективно: первое время после обработки эффект хороший, но через некоторое время это становится бесполезным. Это связано с тем, что у комаров вырабатывается устойчивость к инсектицидам. Живые существа устроены таким образом, и мы с вами тоже, что когда появляются новый фактор риска, они «знают»: есть механизмы адаптации к ним. Они не работают в отношении одной особи, для неё это может быть фатально; но в отношении вида есть возможность выработки стратегии устойчивости, в результате чего вся популяция становится резистентна к этим веществам.
– Что же делать?
– Надо искать новые способы борьбы. Нельзя убивать комаров – это неверный путь. Их надо лечить.
– Серьёзно?! А как можно лечить комаров? Ловить и давать лекарство?
– Думаю, в будущем будет иметь перспективу развитие подхода, связанного с тем, чтобы предотвращать передачу патогена.
– Как это сделать?
– Например, генетически модифицировать комара, а лучше связанных с комаром микроорганизмов. Ведь понятно, что комар существует не один – с ним ассоциированы многочисленные микробы. Модифицируя их геномы, вероятно, мы могли бы научиться избавляться от патогенов.
– Как вы думаете, такие генетические эксперименты не могут необратимо изменить экологическую ситуацию, всю биоту?
– Чем больше мы сейчас узнаем о геномах разных организмов, тем лучше понимаем, насколько активно они обмениваются генетической информацией. Это так называемый эффект горизонтального переноса. Вертикальный – это то, что передаётся по наследству, горизонтальный – между друг другом. Оказывается, это очень активный процесс, где поток генов абсолютно естественный, передающийся посредством вирусов или бактерий. Но, конечно, когда это делает человек, надо относиться к этому с большой осторожностью, минимизируя возможные риски, особенно учитывая то, что они сложно прогнозируются. Наша задача – как мне кажется, попытаться направить генетику комаров в такое русло, чтобы они не были опасными для человека. Это, конечно, не значит, что мы будем лечить заболевших комаров, ведя врачебный приём в университете, но мы можем разработать какие-то реагенты, которые бы помогли комару справиться с инфекцией, не распространяя её дальше.
– Такой «терапевтический подход» может распространяться на другие потенциально опасные организмы – например, клещей или мух?
– Конечно. Там, где есть переносчик инфекции, возможны подобные подходы. Вот вы говорите о том, что генетическая модификация может повредить экологической системе. Но ведь надо понимать, что если мы полностью уничтожим комара, выведем его из среды, то последствия могут быть куда хуже. Это уход от естественного состояния экосистемы. Поэтому оставить комара в природе, но избавить его, образно выражаясь, от «вредных» для нас привычек, – это благородная цель.
