Fizikai és vegyszeres kezelésekkel állományai valamelyest visszaszoríthatók, ám ezek a módszerek eltérő hatékonyságúak, károsíthatják a méheket, fizikailag megterhelők lehetnek a méhész számára, és nem mindig nyújtanak teljes védelmet. Ennél is fontosabb, hogy egyes állományokban az atkák ellenállóvá váltak a rendelkezésre álló atkaölő szerekkel szemben. Leküzdésük ezért új és célzott kezelési módokat igényel.
A természetes öröklésmenetet felgyorsító gene drive génszerkesztési módszer torzulást idéz elő egy génkészlet (teljes genetikai állomány) különböző változatai között az öröklődés relatív esélyében, ezáltal lehetővé téve egy gén/tulajdonság gyors elterjedését mások rovására egy állományon belül még akkor is, ha ez hátrányos a szervezetre nézve.
A gene drive módszert teljes populációk, például betegségeket hordozó rovarok genetikai módosítására lehetne használni.
Jelenleg a módszer Varroán való alkalmazhatóságát vizsgálják biológiai és biokémiai kutatásokkal. További kérdés, hogy a génhajtás elterjedése megvalósul-e majd egy Varroa-populációban. Bármilyen génhajtó rendszer bevezetése előtt elengedhetetlen egy fajspecifikus genetikai és demográfiai modell kidolgozása, amellyel előre megjósolható a hajtás sikeres terjedésének a hatékonysága. Ez különösen fontos a nem modell fajoknál, ahol a párzásbiológia és az ivarmeghatározó rendszerek korlátozhatják a génhajtás terjedését.
A semleges génhajtás elterjesztése Varroában lehetséges, de speciális kezelési gyakorlatot igényel a beltenyésztés és az úgynevezett haplodiploidia (a hímek megtermékenyítetlen petékből fejlődnek ki és haploidok, a nőstények pedig megtermékenyített petékből fejlődnek ki és diploidok) miatti nehézségek leküzdéséhez. Ezen túlmenően atkaölő szerekkel való folyamatos kezelés szükséges ahhoz, hogy a génhajtásnak a Varroa-populációban ideje legyen rögzülni. A kutatócsoport vizsgálatai alapján a legígéretesebb út egy olyan génhajtás alkalmazása, amely toxin prekurzort hordoz, vagy pedig eltávolítja az atkaölő szerekkel szembeni ellenálló képességért felelős allélokat. Leegyszerűsítve, olyan „önző” genetikai elemekről van szó, amelyeket úgy lehet megtervezni, hogy elősegítsék a kívánt allélok (genetikai változatok) öröklődését sokkal nagyobb arányban, mint a hagyományos mendeli öröklődés.
Kidolgoztak egy modellt (1. ábra) a génhajtás hatékonyságának vizsgálatára, tekintettel a Varroa egyedülálló fejlődésbiológiájára. Megbecsülték a génhajtás terjedési hatékonyságát egyetlen méhcsaládban, és azonosították azokat a kezelési technikákat, amelyeket a méhészeknek alkalmazniuk kell ahhoz, hogy sikeresen elterjesszék a génhajtást a kaptárakban. Kiderült, hogy a semleges génhajtás elterjesztése Varroában kihívást jelent a beltenyésztés nagy aránya és az exponenciális növekedési ütem miatt, amely gyorsan elnyomja a fertőzött méhcsaládot. Az olyan kezelési stratégiák, mint a herefiasítás eltávolítása és az atkaölő szerek egyidejű alkalmazása, elősegítik a génhajtó allélok terjesztését.
A Varroa egy élősködő, amelynek szaporodása a méhtől függ, mint gazdaszervezettől. Ezért az atkapopuláció valósághű modellezéséhez egy méhcsaládot is modellezni kell. A kutatók ehhez a méhcsalád statikus modelljét választották, mivel elsősorban az atkapopulációra voltak kíváncsiak, nem pedig az élősködő és a gazdaszervezet közötti kölcsönhatásra. Ez a modell egy észak-európai éghajlaton működő, átlagos méretű méhcsaládon alapul, és 365 nap alatt tartalmazza a kifejlett méhek, a here- és a dolgozófiasítások mennyiségét. Az év végén a méhek és fiasítások száma megegyezik az év elejiével. Ezért több év is modellezhető ennek a méhmodellnek a többszöri megismétlésével. Feltételezték, hogy egy fertőzött méhcsalád összeomlik, ha az atkanépesség eléri a 10 ezer egyedet – ekkor leállították a modellt. Összességében a modell minőségileg hasonló a mérsékelt éghajlaton élő, kezelt méhcsalád tipikus atkanépességére vonatkozó elvárásokhoz. A génhajtás nem terjed könnyen a méhek Varroa destructor populációiban.
Egy ilyen rendszer megvalósíthatóságának tesztelése történt egyetlen méhcsaládon belüli atkapopuláció modellezésével. A semleges génhajtás elterjedhet egy méhcsaládon belüli atkapopulációban, a modell utat nyithat a jövőbeli elemzések előtt annak feltárásában, hogyan lehet génhajtásokat terjeszteni a különösen nagy kihívást jelentő szaporodásbiológiájú, nem modell fajokban. A Varroa-populáció mérete általában ősszel a legnagyobb. Ez idő alatt a méhcsaládok csökkentik a fiasítást, hogy felkészüljenek a télre. A Varroa-populációkban nő a túltenyésztési arány, mivel csökkent
a fiassejtek elérhetősége. A túltenyésztés kritikus fontosságú a Varroa-génhajtás kialakításához. Ezekből adódóan nem lehet olyan modellt elképzelni, amely sikeresen terjesztené a halálos génhajtást (populáció összeomlása) a Varroában. A legígéretesebb út a környezet által kiváltott fitneszhatásokkal (például egy toxin prekurzor terjesztésével) rendelkező semleges génhajtók vagy az atkaölő szerekkel szembeni ellenálló képességért felelős allélokat eltávolító génhajtók tervezése lehet.
Bagóné dr. Vántus Viola
tudományos munkatárs,
PTE ÁOK Biokémiai és Orvosi Kémiai Intézet
