Суть проекта DAPRA – использовать насекомых, которые обычно являются переносчиками большинства вирусов. Идея состоит в том, чтобы обеспечить доставку защитных генов растениям через взаимодействие с насекомыми, которых искусственно заразят созданными вирусами с высокоэффективными защитными характеристиками. Разработчики полагают, что это решение может стать одним из способов обеспечения продовольственной безопасности в случае серьезной угрозы сельскохозяйственным культурам.
Как работают инфицированные насекомые
Специалисты агентства изучают влияние введения генетически модифицированных вирусов, способных непосредственно редактировать хромосомы в растениях. В дальнейшем они предполагают использовать насекомых для передачи генетически модифицированного материала в растения.
Однако, это оказалось не так просто. На пути генетических изменений насекомых с целью придания им большей живучести и подвижности, возникают проблемы. Закрепление изменений непосредственно в хромосоме насекомых происходит очень медленно, само изменение должно передаваться за поколения до того, как оно вступит в силу.
Поэтому экспериментаторы с особым вниманием стали рассматривать метод получения генетически модифицированных вирусов, которые могут редактировать хромосомы растений непосредственно в полях, они известны как «горизонтальные агенты изменения окружающей среды» (HEGAAs). Разработчики программы предусматривают применение на практике именно этого принципа. В настоящее время в экспериментах используются кукурузные и томатные растения, а в роли насекомых, используемых для распространения вируса, выступают цикадки, тли и белые бабочки.
Согласно официальному заявлению Блейка Бэкстина, менеджера проекта, «дружественные насекомые» предназначены для применения масштабных, легко осуществляемых и эффективных контрмер против вероятных природных и искусственно возникших угроз для вызревания культур. В пресс-релизах агентства также утверждается, что «программа направлена на разработку технологии проектирования и применения защитных средств сельскохозяйственных культур в течение одного вегетационного периода.» Официальные источники также сообщают, что ученые, занятые в проекте по выведению «дружественных насекомых» опираются в своей работе на характерные и естественные для жизнедеятельности насекомых природные процессы.
Польза или новое оружие?
У нового исследовательского проекта есть не только сторонники, но и противники. В статье, опубликованной в журнале Science, группа исследователей, возглавляемая Ричардом Ривзом из Института эволюционной биологии им. Макса Планка в Германии, высказалась в пользу того, что цели создания таких насекомых не столь очевидны. Ривз и его коллеги полагают, что «дружественные насекомые» очень ограничены в своей способности защитить сельское хозяйство США или в возможности действенно нейтрализовать какую-либо национальную чрезвычайную ситуацию.
Сторонники подобных взглядов полагают, что вводимые в насекомых вирусы в состоянии принести скорее вред, чем пользу. Эффект от предлагаемой методики HEGAA может оказаться чрезвычайно действенным в среде и других восприимчивых видов растений. В ином качестве, считают их коллеги, насекомых было бы разумнее использовать для распространения препаратов, регулирующих рост семян. Кроме того, хромосомное редактирование, по замечаниям профильных специалистов, предназначается для определенных сортов культур и применение его зависит от последовательности генома целевого вида культуры.
Кроме этого, сторонники Ривза считают, что эта программа — неудачная идея, потому что очевидные упрощения рабочего плана могут создать предпосылки для параллельного создания биологического оружия и средства его доставки, способных нести угрозу практически любым культурам.
Сторонники проекта, напротив, признают потенциал применения этой технологии в агробизнесе, подчеркивая, что опасения о возможном двойном использовании технологий всегда возникают по отношению к любым новейшим разработкам. Агентство DAPRA, со своей стороны, готово предоставить многоуровневые гарантии соблюдения требований биологической защиты и обеспечения того, что разрабатываемые системы будут функционировать в будущем только по назначению.
Нужны прозрачность и контроль
Примечательно, что специалисты проекта в принципе не рассматривают технологию распыления. По их заключению, «многие существующие методы защиты сельскохозяйственных культур неэффективны, дороги, неточны или разрушительны для растений. Они, чаще всего, требуют значительной инфраструктуры и часто обеспечивают лишь ограниченную эффективность». В разъяснениях агентства по этой теме утверждается, что «процедуры распыления непрактичны для введения генетических модификаций в больших масштабах и потенциально неосуществимы. Агентство официально объявило, что DARPA не предусматривает получения финансирования для работ, направленных на разработку следующего поколения технологий аэрозольного распыления.
По официальной информации агентства, в настоящее время эксперименты, которые они проводят, выполняются только в биологически изолированных теплицах, и проект не предусматривает выпуск особей «дружественных насекомых» в открытую окружающую среду.
Активный диалог руководства государственного учреждения США и обеспокоенных ученых по поводу безопасности программы создания «дружественных насекомых», несомненно, имеет смысл. Поскольку речь идет не только о создании новых технологий в защите растений, но и создании нового опасного вида существ.
Перевод Владимира Францкевича
