science >> Wetenschap >  >> Biologie

Gene drive-technologieën voor het behoud van ecosystemen:gebruik met zorg

Gene drive-systemen verdraaien de regel dat er een 50:50 kans is dat een genkopie wordt doorgegeven. Dit bevordert de overerving van een bepaalde kopie van een gen van de ouder op het nageslacht. Wanneer gekoppeld aan een genetische eigenschap die de overleving of het vermogen van een individu om zich voort te planten beïnvloedt, het wordt een krachtig hulpmiddel dat kan worden gebruikt voor populatiecontrole of zelfs lokale eliminatie. Krediet:Kevin Esvelt

Wetenschappers die in de voorhoede van nieuwe genetische technologieën werken, hebben een waarschuwende oproep gedaan om ervoor te zorgen dat mogelijke toepassingen op het gebied van natuurbehoud alleen lokale populaties zullen treffen. In een artikel dat op 16 november verscheen in het open access tijdschrift PLOS Biologie , Neil Gemmell van de Universiteit van Otago, Nieuw-Zeeland, en Kevin Esvelt van MIT onderzoeken de mogelijke gevolgen van de accidentele verspreiding van bestaande zelf-propagerende gene drive-systemen.

Nieuw-Zeeland overweegt genetische technologieën om ratten te helpen elimineren, muizen, hermelijnen en buidelratten. Een gene drive-systeem bevordert de overerving van een bepaalde genetische variant om de frequentie ervan in een populatie te verhogen, waardoor er minder invasieve organismen zouden moeten worden vrijgelaten om onvruchtbaarheid te verspreiden en uiteindelijk de plaagpopulatie te elimineren.

Hoewel professor Esvelt een van de wetenschappers was die voor het eerst beschreef hoe gene drive kon worden bereikt door CRISPR-genoombewerking erfelijk te maken, in het nieuwe artikel zeggen de auteurs dat de oorspronkelijke suggestie dat zichzelf voortplantende gene drive-systemen geschikt zouden kunnen zijn voor conservering "een vergissing was".

Professor Gemmell is van mening dat er nog steeds een "enorme verdienste" zit in het gebruik van genetische technologieën voor natuurbehoud. Echter, hij zegt dat standaard zichzelf voortplantende versies "oncontroleerbaar kunnen zijn" en daarom niet geschikt zijn voor conservering.

"Het komt erop neer dat het maken van een standaard, zichzelf voortplantend op CRISPR gebaseerd gene drive-systeem is waarschijnlijk gelijk aan het creëren van een nieuw, zeer invasieve soorten - beide zullen zich waarschijnlijk verspreiden naar elk ecosysteem waarin ze levensvatbaar zijn, mogelijk ecologische verandering veroorzaken."

Het invoeren van een dergelijk systeem "zonder de toestemming van elk ander land dat de doelsoort herbergt, zou hoogst onverantwoord zijn, " zeggen ze. "Het zou een diepe tragedie zijn als Nieuw-Zeelanders - of iemand anders - per ongeluk een internationaal incident zouden veroorzaken en het daaruit voortvloeiende verlies van vertrouwen van het publiek in wetenschappers en bestuur ons ervan weerhield om andere voordelen van biotechnologie te realiseren."

"Het ambitieuze doel van Nieuw-Zeeland om zoogdierplagen uit te roeien, wekt al wereldwijde belangstelling, deels omdat er sterke lobbygroepen zijn die pleiten voor en tegen het gebruik van genbewerking in een conservatiekader, Professor Gemmell zegt. „Het initiatief van Nieuw Zeeland verstrekt een duidelijk brandpunt voor dit opkomende debat. Maar het onderwerp heeft wereldwijde relevantie en context omdat gene drives zijn voorgesteld voor gebruik op andere locaties waar indringers van zoogdieren een probleem vormen voor het behoud. Deze studie roept op tot een open discussie over technologieën die worden overwogen voor de Nieuw-Zeelandse context die gemakkelijk wereldwijde gevolgen kunnen hebben."