奥斯汀·伯特(Austin Burt)和安德里亚·克里桑蒂(Andrea Crisanti)花了八年时间试图劫持蚊子的基因组。他们想绕过自然选择,插入一种基因,这种基因将比通常遗传过程中产生的突变更快地在人群中迅速传播。他们的想法是,通过传播一种基因来消灭蚊子,使其无法传播疟疾,从而预防疟疾。
最终,在2011年,伦敦帝国理工学院的两位遗传学家得到了他们一直希望得到的DNA结果:他们植入蚊子基因组的一个基因在蚊子种群中进行了辐射,传播到了超过85%的蚊子后代身上。
这是第一个工程“基因驱动”:一种基因改造,旨在以高于正常水平的遗传率在人群中传播。基因驱动技术已迅速成为一些实验室的常规技术;现在,科学家们可以在几个月内加快这一进程。这项技术依靠基因编辑工具CRISPR和一些RNA片段来改变或沉默一个特定的基因,或者插入一个新的基因。在下一代中,整个驱动器将自身复制到它的伴侣染色体上,这样基因组就不再拥有所选基因的自然版本,而是拥有两个基因驱动器副本。通过这种方式,这种变化将传递给多达100%的后代,而不是大约50%的后代(见“基因如何驱动工作”)。
自2014年以来,科学家们已经在蚊子、果蝇和真菌身上设计了基于crispr的基因驱动系统。关于基因驱动是否可能的问题已经被其他未知因素所取代:它们将如何发挥作用,如何进行测试,以及谁应该监管这项技术。基因驱动被认为是一种减少或消除虫媒疾病、控制入侵物种甚至逆转害虫抗药性的方法。Crisanti说,目前还没有将工程基因驱动释放到野外,但这项技术原则上最快在三年后就可以完成。他与Target Malaria合作,塔吉特疟疾是一个非盈利的国际研究联盟,致力于利用基因驱动蚊子在非洲控制疟疾。7月1日,该组织在布基纳法索的一个村庄释放了一批经过基因工程改造但尚未配备基因驱动器的蚊子。