Para peneliti dari Imperial College London telah menggunakan bentuk rekayasa genetika Trojan-Horse di laboratorium untuk memusnahkan populasi nyamuk penular malaria dalam waktu kurang dari 11 generasi.
Dipersenjatai dengan mutasi sterilisasi yang diedit oleh gen CRISPR, ahli biologi menginfiltrasi sekelompok Anopheles gambiae dan memperkenalkan modifikasi gen mematikan hanya pada beberapa serangga yang tidak curiga. Seperti yang dilaporkan Megan Molteni untuk Wired, mutasi menyelesaikan tugasnya yang berbahaya dalam tujuh hingga 11 generasi, dengan cepat menyebarkan kemandulan di seluruh populasi dan menandakan munculnya alat yang kuat — meskipun kontroversial — dalam perang dunia melawan malaria.
Temuan tim Kekaisaran, yang baru diterbitkan di Nature Biotechnology, mewakili salah satu penyebaran sukses pertama dari teknik "drive gen". Gen drive menentang hukum genetika dengan sangat meningkatkan kemungkinan sifat diturunkan ke keturunan.
Menurut Science News 'Tina Hesman Saey, dorongan gen para peneliti bekerja untuk mengubah gen doublesex nyamuk. Betina yang mewarisi dua salinan gen bermutasi ini mengembangkan antena dan clasper yang mirip dengan jantan, membuat mereka tidak dapat bertelur atau menggigit mangsanya. Laki-laki dan perempuan yang mewarisi hanya satu salinan sebagian besar tidak terpengaruh.
Untuk menguji keberhasilan gerakan gen mereka, para ahli biologi mengisi dua kandang dengan campuran 300 nyamuk betina, 150 jantan yang tidak terpengaruh dan 150 jantan yang dimodifikasi secara genetik. Dalam satu populasi terkurung, gen yang berubah menyebar ke semua nyamuk pada generasi ketujuh, membuat generasi ke delapan dan terakhir tidak dapat menghasilkan keturunan apa pun. Populasi kedua membutuhkan 11 generasi untuk mati secara serupa.
Dalam keadaan normal, anak memiliki kemungkinan 50 persen mewarisi gen yang diberikan orangtua. Misalnya, jika nyamuk jantan membawa gen yang diubah, ia mungkin menularkannya ke salah satu dari dua anaknya. Kemudian, pembawa gen yang diubah yang baru, pada gilirannya, dapat mewariskan gen tersebut ke salah satu dari dua anaknya, dan seterusnya. Namun, ketika drive gen memasuki gambar, gen yang diubah memiliki peluang jauh lebih tinggi untuk menyebar ke keturunannya. Nyamuk jantan yang disebutkan di atas mungkin mewariskan gen yang dimodifikasi ke kedua anak, meningkatkan kemungkinan keturunannya yang jauh mewarisi gen juga.
Tim Imperial mampu melewati “perlawanan” —salah satu masalah utama yang terkait dengan dorongan gen — dengan menargetkan gen doublesex, yang tidak mentolerir mutasi. Menurut rilis pers Imperial College, percobaan drive gen sebelumnya telah digagalkan oleh gen yang beradaptasi dengan perubahan yang disebabkan oleh peneliti, memungkinkan mereka untuk berfungsi secara normal dan menolak drive.
"Kami tidak mengatakan ini 100 persen tahan-bukti, " kata pemimpin penulis Andrea Crisanti kepada Nicholas Wade dari The New York Times. "Tapi itu terlihat sangat menjanjikan."
Menggandakan hasil studi di alam liar dapat membantu para ilmuwan memerangi malaria, penyakit yang merajalela di seluruh benua Afrika. Organisasi Kesehatan Dunia menyatakan bahwa 216 juta kasus mengejutkan (dengan jumlah kematian 445.000) tercatat di seluruh dunia pada tahun 2016.
Namun, teknologi ini memiliki risiko yang signifikan: Setelah drive gen dilepaskan ke alam liar, itu tidak bisa begitu saja ditarik kembali. Dan, Wade mencatat, efeknya mungkin tidak dapat ditahan untuk satu negara, yang berarti bahwa populasi serangga global dapat menghadapi efek samping yang tidak diinginkan.
Ahli biologi Ricarda Steinbrecher memberi tahu Rob Stein NPR bahwa pemberantasan seluruh spesies dapat menyebabkan kehancuran ekosistem atau munculnya kelompok serangga berbahaya lainnya. Jim Thomas, direktur eksekutif ETC Group yang berpusat pada teknologi, menambahkan bahwa industri pertahanan bahkan dapat mengubah dorongan gen menjadi senjata perang yang menyebarkan zat "beracun" ke seluruh populasi.
Sebelum masalah ini dapat diatasi, peneliti perlu menghabiskan beberapa tahun untuk menyempurnakan teknologi. Seperti dilaporkan BBC News, langkah selanjutnya para ilmuwan akan menguji teknik mereka pada populasi yang lebih besar yang bertempat di lingkungan buatan yang lebih sedikit.
Pemberantasan nyamuk penular malaria di seluruh dunia mungkin tetap menjadi tujuan yang relatif jauh, tetapi Kevin Esvelt, seorang ahli biologi di Massachusetts Institute of Technology yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada The New York Times 'Wade bahwa memajukan teknik penggerak gen mungkin menjadi kunci —Mengesampingkan potensi risiko yang terkait dengan teknologi.
Esvelt menyimpulkan, "Kerugian yang diketahui dari malaria jauh lebih besar daripada setiap efek samping ekologis yang mungkin telah dipikirkan sampai saat ini, bahkan jika semuanya terjadi secara bersamaan."
