Fruitvlieg te lijf met ‘genetische tijdbom’

Een ‘genetische tijdbom’ zorgt ervoor dat fruitvliegjes en andere insecten uitsterven.

Alle vrouwtjes gaan door de techniek dood, de mannetjes blijven de bom verspreiden.

Het experiment bij fruitvliegjes werkte uitstekend: vrijwel alle vrouwtjes stierven uit. Foto UCSD Het DNA van het fruitvliegje bestaat voor tachtig procent junk FOTO: UCSD UCSD

Wetenschappers onder leiding van Luke Alphey van het bedrijfje Oxitec in Oxford hebben met collega’s van de universiteit in dezelfde stad een nieuwe genetische techniek ontwikkeld die vrouwtjesinsecten als larve al doet sterven. Mannetjes zijn wel drager van de genetische eigenschap, maar sterven er zelf niet aan. Zo blijven zij de dood verspreiden. Dat rapporteerde het team vorige week online in het vakblad Nature Biotechnology.

Biologen hebben veel succes geboekt met het bestrijden van insectenplagen door steriele insecten in te zetten. De steriele insecten paren met wilde soortgenoten, maar er komt geen nageslacht uit voort. Doordat steriele mannetjes vruchtbare wilde collega’s wegconcurreren, stort de populatie in.

De wetenschappers uit Oxford hebben een veelbelovende nieuwe truc bedacht om plaaginsecten te temmen. Ze slaagden erin een gen dat belangrijk is bij de ontwikkeling van vrouwtjesinsecten onder controle te plaatsen van een ander gen dat zich laat activeren door de stof tetracycline. Op deze manier ontwikkelen zich alleen vrouwtjes als de stof tetracycline in voldoende hoge concentratie in het milieu aanwezig is.

De Britse onderzoekers kunnen op deze manier een populatie insecten opkweken die een dodelijke genetische tijdbom in zich draagt. Door de kweekpopulatie gedurende een generatie tetracycline te onthouden, blijven er alleen mannetjes over. Deze kunnen in de wilde populatie worden vrijgelaten. Zij zijn echter ‘geladen’ met een gen dat specifiek dodelijk is voor vrouwtjes. Als gevolg daarvan is hun nageslacht uitsluitend mannelijk. Dat brengt de wilde populatie uiteindelijk op een dood spoor omdat de vrouwtjes geleidelijk verdwijnen.

Het team van Alphey testte het systeem bij twee soorten fruitvliegen, de zogeheten medfly (Ceratitis capitata) en het gewone fruitvliegje (Drosophila melanogaster). Het werkte uitstekend: vrijwel alle vrouwtjes stierven uit in afwezigheid van tetracyline. Als deze stof wel aanwezig was ontwikkelden de vrouwelijke larven zich wel tot volwassen vliegjes, hoewel er toch enige sterfte was. Omdat deze genetische ingreep vergelijkbaar goed werkt in fruitvliegsoorten die 120 tot 150 miljoen jaar geleden hun laatste gemeenschappelijke voorouder hadden, verwachten de onderzoekers dat het gebruikte gen evolutionair goed geconserveerd is. Dat zou dan betekenen dat het ook in andere insectengroepen goed kan werken, waarbij met name de muggen in de belangstelling staan. Bij muggen zijn het de vrouwtjes die steken en op die manier levensbedreigende besmettelijke ziekten als malaria, knokkelkoorts en gele koorts overbrengen.

Entomoloog Willem Takken van de Wageningen Universiteit is enthousiast over de Britse vinding. „Het is een fantastische techniek, veel beter dan bijvoorbeeld genetisch getransformeerde insecten los te laten, waarbij een essentieel gen is uitgeschakeld waardoor de fitness van populaties kan veranderen. Op deze wijze breng je geen vreemde organismen in het milieu, die daar ook blijven. Het is daarnaast een prachtige aanvulling op bestrijdingsmethoden waarbij gebruik wordt gemaakt van mannelijke steriliteit.”

Volgens Takken zijn de mensen van Oxitec ook bezig met proeven om de gele-koortsmug Aedes aegypti te bestrijden in Singapore. „Maar hoever ze ermee zijn, weet ik niet.” Oxitec wil er verder geen mededelingen over doen.