Schadelijke insecten bestrijden met CRISPR

kijkmagazine

2019-01-09 13:02:06

Onderzoekers ontwikkelden een nieuwe methode om mannelijke fruitvliegjes onvruchtbaar te maken. De techniek gaat voortplanting tegen en zou ingezet kunnen worden tegen plaaginsecten.

Het zijn kleine beestjes, maar kunnen grote schade aanrichten. Sommige plaaginsecten vreten of infecteren gewassen, terwijl andere gevaarlijke ziektes overdragen. Helaas schieten veel bestaande maatregelen tekort of leveren juist meer problemen op. Geen wonder dus dat men hard werkt aan alternatieve manieren om op een veilige, gecontroleerde wijze van de ziektemakers af te komen.

Onderzoekers aan de universiteiten van Californië San Diego en Berkeley zouden zo’n methode bedacht hebben. Met behulp van CRISPR ontwikkelden ze een nieuwe techniek die fruitvliegeitjes zo aanpast dat er enkel onvruchtbare mannetjes uit kruipen, schreef het team in Nature Communications. De methode, die ze later ook op andere plaaginsecten toe willen passen, voorkomt zo dat er nieuwe vliegjes bijkomen.

Lees ook: 3 dodelijkste ziektes nu

SIT

Het onvruchtbaar maken van mannetjes om populaties plaaginsecten aan te pakken, is niet nieuw. Al sinds 1930 worden er varianten van deze steriele-insect-techniek (SIT) toegepast. Een goed voorbeeld stamt uit 1950, waar de schroefwormvlieg in de Verenigde Staten door middel van bestraalde en zo onvruchtbare mannetjes, sterk werd teruggebracht.

De nieuwe methode is een (moderne) variant van het oude trucje. De techniek, die onderzoekers pgSIT doopten (voor precision-guided), maakt geen gebruik van straling, maar verstoort heel precies bepaalde genen om die onvruchtbaarheid bij de mannetjes te bewerkstelligen. Deze precisie dankt de methode aan het gebruik van de CRISPR-cas9-techniek, waarbij heel secuur in het genoom geknipt en geplakt kan worden.

Dead end

Met CRISPR verstoren de onderzoekers twee sets genen in fruitvliegeitjes die essentieel zijn voor de levensvatbaarheid voor vrouwtjes, en vruchtbaarheid van mannetjes (zie afbeelding hieronder). Zo komen er volgens het team in 100 procent van de gevallen onvruchtbare mannetjes uit de eitjes. Zonder mannetjes om de vrouwtjes te bevruchten, neemt de populatie af.

PgSIT is volgens de wetenschappers een effectieve, milieuvriendelijke, veilige, en relatief goedkope manier om van plaaginsecten af te komen. Het heeft geen negatieve gevolgen voor andere organismen, zoals bij pesticiden het geval is, en er is sprake van een doodlopend einde – op een goede manier. Omdat de mannetjes, waaraan gesleuteld is, onvruchtbaar zijn, kunnen ze hun aangepaste genen niet doorgeven.

Zika-drager

Hét selling point van de onderzoekers is echter het gebruik van de techniek op plaaginsecten die gewassen beschadigen of ziektes overdragen. Hoewel dit onderzoek de werking bij fruitvliegjes aantoont, is de methode volgens het team namelijk relatief gemakkelijk door te trekken naar andere insecten. De aanpaste genen komen namelijk op eenzelfde manier voor in de meeste (plaag)insecten.

Het team ziet uiteindelijk een systeem voor zich waarbij wetenschappers ‘op bestelling’ eitjes van een bepaald plaaginsect ‘maken’ en verschepen naar waar de problemen zich voordoen. Maar zo ver is het nog niet. Momenteel werkt het team aan de methode om een van de ergste ziektemakers aan te pakken; de Aedes aegytpi, de muggensoort verantwoordelijk voor onder andere knokkelkoorts, Zika en gele koorts.

Bronnen: Nature Communications, UC San Diego via EurekAlert!

Beeld: Nikolay Kandul, Akbari Lab/UC San Diego

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Mens