Nyamuk yang resisten terhadap malaria? Alat ini menjanjikan tetapi memerlukan studi lebih lanjut

WASHINGTON (AP) — Sebuah teknologi baru yang kuat menjanjikan perubahan gen yang cepat untuk membuat nyamuk kebal malaria, membasmi sepupu mereka yang membawa virus Zika, atau memusnahkan spesies invasif, namun sebuah laporan pada hari Rabu mengatakan bahwa “gen yang melayang” ini adalah belum siap untuk dilepasliarkan ke alam liar.

Para penasihat pemerintah mengatakan diperlukan lebih banyak penelitian untuk mempelajari cara menggunakan gene drive dengan aman dan untuk memahami konsekuensi ekologis dan sosial dari pembajakan evolusi, penyebaran perubahan genetik melalui populasi serangga, hewan, atau tanaman tertentu lebih cepat dibandingkan alam.

Dan masyarakat, di seluruh dunia, memerlukan pendapat mengenai apakah dan bagaimana gene drive pada akhirnya digunakan, terutama karena beberapa gene drive mungkin ditujukan untuk negara-negara berpenghasilan rendah, demikian ditekankan oleh National Academies of Sciences, Engineering and Medicine.

“Keterlibatan masyarakat tidak bisa diabaikan begitu saja,” kata ahli etika kedokteran Universitas Vanderbilt Elizabeth Heitman, yang ikut mengetuai komite Akademi Nasional.

Gene drive sudah di depan mata. Sebuah laboratorium di California telah menetaskan nyamuk yang menyebarkan gen penghambat malaria setiap kali mereka bereproduksi. Para peneliti mengatakan bahwa kita bisa menghilangkan populasi nyamuk lain – sejenis nyamuk yang menyebarkan virus Zika dan demam berdarah – dengan membuat nyamuk tersebut steril.

Demikian pula, drive gen suatu hari nanti dapat digunakan untuk membasmi spesies invasif seperti hewan pengerat invasif yang merusak tanaman dan hewan asli di banyak pulau di dunia, tanpa bahan kimia beracun. Atau mereka dapat membantu membalikkan resistensi pestisida pada gulma yang menghambat tanaman.

“Pendekatan gene-drive dapat memberikan solusi yang lebih aman, lebih murah dan permanen” terhadap banyak masalah, kata anggota komite Akademi Nasional Jason Delborne, seorang profesor ilmu pengetahuan, kebijakan dan masyarakat di North Carolina State University.

Namun laporan tersebut menyerukan penelitian yang hati-hati dan bertahap mengingat pertanyaan tentang dampak teknologi tersebut. Gene drive dikatakan perlu dipelajari di laboratorium sebelum dipindahkan ke uji coba lapangan yang dikontrol ketat – di rumah kaca, kandang yang disaring atau bahkan di pulau-pulau terpencil, untuk meminimalkan risiko pelarian – untuk membantu menentukan apakah organisme yang dimodifikasi dengan cara unik ini seharusnya pernah ada. dilepaskan ke lingkungan.

Institut Kesehatan Nasional, yang menugaskan laporan tersebut, menyambut baik temuan tersebut.

“Pendekatan terhadap perubahan genom seluruh spesies yang berpotensi tidak dapat diubah ini sungguh menakjubkan,” kata Dr. Francis Collins, direktur NIH, mengatakan. Namun seruan untuk melakukan penelitian yang hati-hati “tampaknya mencapai keseimbangan yang tepat, mengingat potensi menarik dari teknologi ini dan ketidakpastian mengenai dampak ekologisnya,” tambahnya.

Panel tersebut memperingatkan, jangan bingung membedakan gene drive dengan banyak teknologi genetika lain yang telah lama digunakan para ilmuwan. Misalnya, sebuah perusahaan bioteknologi ingin menguji nyamuk di Florida Keys yang telah dimodifikasi untuk menghasilkan keturunan yang tidak dapat bertahan hidup di luar laboratorium. Perubahan tersebut menggunakan rekayasa genetika tradisional, yang berarti penurunan populasi akan lebih lambat dan lebih terkendali dibandingkan jika menggunakan gene drives.

Apa bedanya?

Biasanya, gen memiliki peluang 50-50 untuk diwariskan. Gen membiaskan warisan tersebut, sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk memodifikasi suatu organisme secara genetis untuk membawa sifat tertentu dan kemudian memastikan bahwa sifat tersebut menyebar ke hampir semua keturunannya. Ini hanya berlaku pada jenis spesies tertentu yang bereproduksi cepat, namun berarti seluruh populasi dapat terpengaruh hanya dalam beberapa generasi.

Para ilmuwan telah mengetahui bahwa hal ini terkadang terjadi di alam, karena beberapa spesies mewarisi gen tertentu dengan tingkat yang lebih tinggi dari yang diperkirakan. Selama setengah abad mereka mencoba memanfaatkan kekuatan biologis tersebut. Namun baru-baru ini, penelitian tersebut meningkat berkat teknik penyuntingan gen yang disebut CRISPR yang memungkinkan penyuntingan DNA secara tepat pada sel hidup.

Tidak ada yang tahu seberapa cepat perubahan seluruh populasi dapat mempengaruhi habitat. Bagaimana jika pemberantasan spesies invasif memungkinkan sesuatu yang lebih buruk mengisi kekosongan tersebut? Apa yang terjadi jika perubahan menyebar ke spesies yang tidak diinginkan?

Terlebih lagi, gene drive akan menyebar tanpa memandang batas negara, panel tersebut memperingatkan. Mereka menyerukan kerja sama ilmiah dan peraturan internasional, dan mencatat bahwa bahkan di Amerika Serikat pun tidak jelas siapa yang bertanggung jawab.

Misalnya hewan pengerat di pulau tersebut: Akankah gene drive pada tikus diatur oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) sebagai obat hewan, atau racun hewan pengerat oleh Badan Perlindungan Lingkungan, atau hama tanaman oleh Departemen Pertanian?

Beberapa peneliti terkemuka telah mengatasi kekhawatiran ini. Di Universitas California-Irvine, ahli biologi molekuler Anthony James berharap dapat memulai uji coba lapangan terhadap nyamuk tahan malaria miliknya dalam beberapa tahun dan sedang mengerjakan langkah-langkah ilmiah, peraturan, dan etika yang diperlukan agar “orang setuju bahwa kami melakukannya dengan benar. jalan.”

Perintis pengembangan gen dari Massachusetts Institute of Technology, Kevin Esvelt, memuji rekomendasi tersebut, namun juga mendorong para peneliti untuk mempublikasikan semua eksperimen mereka.

“Sistem gene drive pada hakikatnya adalah tentang mengubah lingkungan bersama. Kita setidaknya harus memiliki kesopanan untuk memberi tahu masyarakat tentang apa yang direncanakan, dan membiarkan mereka menyuarakan pendapatnya, sebelum kita mulai,” katanya.