Nyhetsartikkel

«Gendrivere» kan brukes til å utrydde malaria – men hvilken effekt vil det ha på naturen?

Publisert 30.10.2020

Hva vil skje dersom vi setter ut genmodifiserte organismer med DNA-biter som sprer seg uvanlig raskt? Forskere ved NINA og NTNU viser hvordan matematiske modeller kan gi svar.

Det er forhåpninger om at
Det er forhåpninger om at "gendrivere" kan utnyttes i bekjempelsen av sykdommer som malaria, men vi vet lite om langtidseffekten. På bildet er en norsk malariamygg (Anopheles sp.), rapporten har et eget vedlegg om malariamygg i Norge. Foto: Sondre Dahle / NINA.

En bit av arvestoffet (DNA) som formerer seg selv raskere enn det de vanlige lovene for arv skulle tilsi, kalles en «gendriver». Hvis en genmodifisert organisme har fått satt inn en kunstig gendriver, kalles den en «gendriverorganisme». 

Gendrivere kan spre seg raskt i en bestand, også i tilfeller der bæreren av genet får dårligere overlevelse. De kan med andre ord effektivt tvinge en ufordelaktig genvariant gjennom en bestand. Det er forhåpninger om at dette kan utnyttes i bekjempelsen av sykdommer som malaria, siden det er mulig å konstruere gendrivere som utrydder eller kraftig begrenser malariamygg. 

Forskere frykter at gendrivere kan gi irreversible endringer i naturen, og vi vet for lite om hvilke langtidseffekter utsetting av gendriverorganismer kan ha. 

Vurderer hvordan ulike modeller best kan bidra til gode risikovurderinger

– Ingen gendriverorganismer er per i dag satt ut i naturen. Før det eventuelt kan gjøres, er det nødvendig med gode risikovurderinger av mulige effekter på naturmiljøet, sier Kjetil Hindar, forsker i Norsk institutt for naturforskning (NINA).

Matematiske modeller for hvordan en gendriver sprer seg innen en bestand og til omkringliggende bestander, og i neste omgang hvilke konsekvenser dette har for biologiske samfunn og økosystemer, spiller en sentral rolle i risikovurderingene av gendriverorganismer.

Forskere i NINA og ved NTNU har vurdert hvordan matematiske modeller best kan brukes for å vise hva som kan skje. Vurderingene er oppsummert i NINA Rapport 1841 Gendrivere i naturen: Matematiske modeller for å forstå deres effekt på målorganismer og økosystem.

Utfordrende å begrense effekten av gendrivere geografisk

Det er utfordrende å finne metoder som kan begrense effekten av en gendriver geografisk. Kombinasjonen av vanlig spredning lokalt og sjelden spredning over lange distanser kan være spesielt vanskelig å modellere.

– For eksempel er det vanskelig å modellere i hvilken grad bruk av sprøytemidler i randsoner kan hindre gendriveren i å krysse over til områder der den ikke er ment å ha effekt, sier Hindar.

Et liknende spørsmål er hvorvidt en invaderende, uønsket art kan utryddes fra et avgrenset område ved bruk av en gendriver, for eksempel innsatt i rotter på en øy,  uten at den kan spre seg tilbake til artens kjerneområde, og derved føre til total istedenfor lokal utryddelse av arten. 

Kan bidra til å lage informative scenarier for effekter på naturen

– De største begrensningene for matematiske modeller i dag er å kunne forutsi de økologiske konsekvensene av gendrivere i et økosystem med mange, delvis ukjente, arter og flere nivåer i næringskjeden, forklarer Hindar. 

Matematiske modeller kan her ha sin største nytte i arbeid med å lage informative scenarier for effekten på naturen, og på den måten være ett eller flere redskap i en ekspertvurdering hvor det innhentes så mye kunnskap som mulig om gendriverorganismen, andre arter den samvirker med, og miljøet de lever i.

– Matematiske modeller er nyttige for å vise hva som kan skje, gitt et sett med forutsetninger og scenarier, men vi må ikke glemme at de ikke nødvendigvis viser alt som kan skje, understreker Hindar.

Rapporten har et eget vedlegg om malariamygg i Norge.

Les rapporten: 

Hindar, K., Bolstad, G. H., Diserud, O. H., Dahle, S. & Tufto, J. 2020. Gendrivere i naturen: Matematiske modeller for å forstå deres effekt på målorganismer og økosystem. NINA Rapport 1841. Norsk institutt for naturforskning.

Kontakt: Kjetil Hindar
 

   Motta nyhetsbrev fra nina