Automatische kopieerfunctie
Vandaar Stap 3: met de Crispr/Cas9 techniek wordt tegelijkertijd een tweede genetische manipulatie gedaan, die er voor zorgt dat het resistentie-gen zichzelf automatisch kopieert naar allebei de chromosomen van de mug (chromosomen zijn bij de mens en alle dieren in tweevoud aanwezig, en bij 'normale' genetische manipulatie krijgt een mug maar één kopie van het resistentie-gen).

Het duivels slimme van deze techniek is, dat deze kopieerdrang erfelijk is: als een resistente mug paart met een niet-resistente, zouden normaliter alle nakomelingen maar één kopie van het resistentie-gen hebben. Maar dat kopieert zichzelf meteen naar het tweede chromosoom, zodat ook alle nakomelingen die paren met niet-resistente muggen alleen maar resistente kinderen krijgen.

Zo kan één enkele resistente mug een mutagene kettingreactie veroorzaken, waardoor op den duur de hele populatie resistent wordt. (lees dit artikel voor meer details over het verschil tussen gewone en gemanipuleerde overerving)

'Fenomenaal' effectief
De effectiviteit van de techniek noemen de onderzoekers zelf 'fenomenaal', bij 99% van de behandelde muggen raakt het resistentie-gen op de juiste plaats ingebouwd en werkt ook. Wat betreft stap 3 was er een groot verschil tussen de mannetjes en de vrouwtjes. Om een nog niet helemaal opgehelderde reden werkt de mutagene kettingreactie alleen generaties lang door in alle nakomelingen vanaf de behandelde mannetjes.

In een laboratoriumsituatie is nu dus aangetoond dat een handvol genetisch gemanipuleerde muggen een hele populatie niet-gemanipuleerde muggen kan 'besmetten' met resistentie tegen de malariaparasiet. De generaties volgen elkaar bij muggen in een paar weken op, zodat in één of twee jaar bijna willekeurig grote populaties resistent te maken zijn.

Omdat deze methode niet de mug zelf, maar zijn vatbaarheid voor de malariaparasiet bestrijdt, zal die parasiet snel uitsterven als een groot deel (100 procent is niet nodig) van de lokale muggenpopulatie de desbetreffende mutatie heeft. De parasiet kan zich namelijk niet van mens op mens verspreiden. Gelukkig zijn muggen honkvast en verwijderen ze zich zelden meer dan een paar honderd meter van hun geboorteplek.

Het wordt dan een reële optie om per regio malaria voor eens en voor altijd uit te roeien. Herbesmetting van een regio, doordat een besmette mug of menselijke malariapatiënt een 'schone' regio binnenkomt, is niet mogelijk zolang de lokale muggenpopulatie resistent blijft tegen de parasiet.

Silver bullet?
Natuurlijk zal nog in de praktijk moeten blijken, of de gemuteerde muggen in de strijd om het bestaan ook na vele generaties geen nadeel hebben ten opzichte van niet-gemuteerde muggen. Want dan zou natuurlijke selectie ervoor kunnen zorgen dat de gemuteerde muggen op den duur weer uit de populatie verdwijnen. Dat zou nog geen ramp zijn, maar dan moet de populatie periodiek opnieuw worden behandeld met anti-parasietmuggen.

De onderzoekers eindigen hun verslag met een interessante relativering: 'Tenslotte, we geloven niet dat deze technologie alleen voldoende is om malaria uit te roeien. We ondersteunen de gezamenlijke pogingen van mensen die preventieve en genezende medicijnen en vaccins ontwikkelen, en alternatieve manieren om de mug te bestrijden.'

Daarmee willen ze elke schijn vermijden, dat ze claimen de silver bullet tegen malaria te hebben ontdekt. Het paradoxale is, dat ze dit willen, omdat de kans bestaat dat dit wel degelijk de grote doorbraak is waar de wereld al vijftig jaar naar zoekt.

Valentino Gantz et al, Highly efficient Cas9-mediated gene drive for population modification of the malaria vector mosquito Anopheles stephensiin PNAS, 24 november 2015.