Mire jó a GMO 37. – A méhcsalád-összeomlás

Eddig már nagyon sokat írtunk a méhcsalád–összeomlásról, nem véletlenül, korunk egyik legégetőbb biológiai kérdése. Sajnos eddig még semmilyen megoldás sem szünteti meg végleg a jelenséget, így minden új megoldás érdekes lehet. A mai cikk egészen váratlan irányból közelíti meg a kérdést, amitől valószínűleg a méhészek összevonják majd a szemöldöküket.

Mint azt sejteni lehet, a méhcsalád-összeomlás legvalószínűbb oka a Varroa destructor nevű méhélősködő atka elterjedése, ami méhvírusokat is terjeszt, így kétfelől támadja a méheket, egyrészt legyeníti őket az élősködő kártétele, másrészt folyamatosan fertőzi őket a DWV (deformed wing virus) kórokozójával. Éppen ezért Sean P. Leonard és munkatársai ezt a két szervezetet vették célba, méghozzá RNS inhibícióval: Az RNS inhibíció alapja, hogy ha a sejten belül kettősszálú RNS található, akkor egy erre kihegyezett rendszer megkeresi a kettősszálú RNS bázissorrendjével egyező bázissorrendű egyesszálú RNS molekulákat és darabokra hasítja őket. Így lecsendesíthetőek gének, gátolható a kifejeződésük, ha a róluk átíródó RNS molekulákat tönkretesszük. Ha ezek a gének éppen egy vírus génjei, akkor bizony a vírusfertőzés is akadályozható. Az elmélet egyszerű, így könnyen készíthetőek vírusellenes kettősszálú RNS molekulák, amik akkor is hatnak, ha az állattal megetetik őket, igazán könnyen használhatóak, egyetlen apró bökkenő bennük, hogy kifejezetten érzékenyek, hamar elbomlanak és az előállításuk eléggé költséges. Példaként ez a cég egy gram kettősszálú RNS -t kétezer dollárért készít el. Nyilvánvalóan nem a legkedvezőbb ár, ha csupasz RNS -t szeretnénk méhgyógyszerként használni, nem várható, hogy mostanában ilyesmivel permeteznénk kaptárakat.

Éppen ezért a szerzők fogtak egy, a méhek belében egyébként is élő baktériumot (Snodgrassella alwi) és a genomjába juttattak egy gént, amiről az átíródó RNS kettősszálú terméket képez (mégpedig ingyen). Ez a baktérium könnyen, olcsón szaporítható, a méhekkel megetethető, így a méhek bélrendszerébe könnyedén eljuttatható. A baktériumsejtekben termelődő és onnan kiszabaduló kettősszálú RNS -ek pedig bejutnak a méh sejtjeibe, így ott lecsendesítik a célgénjeiket. Próbaképpen a DWV vírus genom három különböző szakaszára terveztek egy-egy kettősszálú RNS -t termelő baktériumot, majd ezeket méhekkel etetve megmérték a méhekben található vírus genomok számát. Két nappal a baktériumkezelés után már láthatóan csökkent a méhekben található vírusok mennyisége, ez látható az első ábrán. Kézenfekvő módon megvizsgálták a vírsfertőzött méhek túlélését is a különböző kettőszálú RNS -t termelő baktériumtörzsekkel fertőzve. Az eredmény szembetűnő: A vírussal nem fertőzött méhek körülbelül fele élte meg a nyolcadik napot, míg a legjobban működő kettősszálú RNS -t termelő baktériumtörzs kezelés is körülbelül hasonló túlélést jelentett, míg a csak vírussal fertőzött méhek negyede sem élte meg a kísérlet végét. Ez látható a második ábrán.

A további kísérletekben már csak a legjobban működő pDS-DWV2 baktériumtörzset használták. Hét napos, különböző baktériumtörzsekkel fertőzött méhekbe DWV vírust juttattak, láthatóan a vírusellenes RNS -t termelő baktériumot hordozó méhek valamivel kevesebb, mint fele élte túl ezt a fertőzést, míg a kontrollként használt baktériumtörzsekkel fertőzött méheknek csak a negyede (a vírussal nem fertőzött méhek körülbelül hatvan százaléka). Ez látható a harmadik ábrán, egyértelműen a kettősszálú RNS -t termelő baktériumtörzs fertőzése védi a méheket a DWV vírusfertőzéstől.

A módszer szépsége, hogy a kártevő atkának is vannak génjei, azok is megcélozhatóak ugyanezzel a módszerrel. A szerzők tizennégy olyan génszakaszt választottak ki, ami az atka életéhez vélhetőleg szükséges, de a méhekben nem található meg. Egy ugyanilyen baktériumban mind a tizennégy génszakaszra kettősszálú RNS -t termeltettek, majd az így elkészített bektériumokat méhekkel etették fel. A méhek nem meglepő módon erre a baktériumra oda se fittyentettek, az ő túlélésüket nem befolyásolta, ellenben a negyedik ábrán látható módon az atkákat keményen megcsapta: A kezeletlen méhekben az atkák fele még megvolt a tizedik napon, míg az atkaellenes RNS -eket termelő baktériummal fertőzött méheken az atkák kevesebb, mint negyede élte meg a kísérlet végét.

Nyilván egyelőre hiányzik a terepi teszt, vagyis hogy ez a két baktériumtörzs hogyan hat a méhcsalád-összeomlásra egy valódi kaptárban, de az eddigi eredmények biztatóak: Ezzel a módszerrel egyszerre gátolható a DWV vírus szaporodása és irtható az őt terjesztő élősködő atka is, vélhetően ezek egymás hatását erősítik egy méhkaptárban.

Szóval itt az igazi dilemma a méhészeknek: Meg lehetne menteni a méheket, de GMOkkal.

Leonard, S. P., Powell, J. E., Perutka, J., Geng, P., Heckmann, L. C., Horak, R. D., … & Moran, N. A. (2020). Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens. Science, 367(6477), 573-576.