تحدث الملاريا بسبب طفيلي ينقله البعوض وينتقل إلى الناس من خلال لدغات بعوضة الأنوفيلة المصابة. هذا المرض هو أحد الأمراض القاتلة التي تصيب الإنسان ، لكن العلماء طوروا البعوض الذي يبطئ نمو الملاريا. الملاريا هي أكثر الأمراض البشرية فتكًا. أدت زيادة البعوض المقاوم للمبيدات الحشرية والطفيليات المقاومة للأدوية إلى إحراز تقدم في تقليل الحالات وتقليل الوفيات.
التعديل الجيني بواسطة العلماء:
التعديل الجيني في البعوض تنتج في أحشائها مركبات تقلل من نمو الطفيليات. من غير المحتمل أن تصل هذه الطفيليات إلى الغدد اللعابية للبعوض وتنتقل عن طريق اللدغة قبل أن تموت الحشرات. تقلل هذه التقنية من احتمالية انتشار الملاريا.
الدافع الجيني يبشر بالسيطرة الجينية على ناقلات الملاريا. كان الدافع الجيني إستراتيجية جديدة مستمرة تعتمد على الانتشار الفائق لمندلية لجينات نوكلياز داخلية. تعتبر الببتيدات المضادة للميكروبات (AMPs) من الزواحف أو النباتات أو الحشرات من العوامل المضادة للملاريا وتم اختبارها في المختبر وفي الجسم الحي لكفاءتها ضد الطفيليات المختلفة.
لكن تختلف AMPs في التسلسل والهيكل ، حيث يكون بعضها كاتيونيًا وبرمائيًا ، والتي تلتصق بالأغشية الميكروبية سالبة الشحنة ، وبدرجة أقل ، بأغشية الخلايا الحيوانية.
يتم طرح آلية النفاذية التي تسبب تكوين المسام أو تراكم الببتيدات على السطح الميكروبي ، مما يؤدي إلى تعطيل طريقة تشبه المنظفات. تداخلت المجموعة الفرعية من AMPs بشكل مباشر مع تخليق الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) المعتمد على الميتوكوندريا عن طريق فك اقتران الميتوكوندريا.
فريق صفر من امبريال كوليدج في لندن يتم ترتيبها للعمل على تقنية "محرك الجينات" الحالية لنشر التعديل وتقليل فرص انتقال الملاريا.
طور بعض المتعاونين من معهد نمذجة الأمراض في مؤسسة بيل وميليندا جيتس نموذجًا لأول مرة يمكنه تقييم تأثير التعديلات إذا تم استخدامه في بيئات أفريقية مختلفة.
وجد فريق Zero التعديل الذي تم تطويره عن طريق الانتقال لأنه يمكن أن يخفض حالات الملاريا حتى مع ارتفاع معدل الانتقال. تم نشر نتيجة تقنية التعديل في المختبر والنمذجة في Science Advances.
يساعد تأخير نمو الطفيل في تقليل انتشار مرض الملاريا:
ملاريا هو أحد أكثر الأمراض تدميراً في العالم ويهدد حوالي نصف سكان العالم. في عام 2021 ، أصيب حوالي 241 مليون شخص ، وكان 627,000 شخص ، الأكثر تضررًا ، من الأطفال دون سن الخامسة في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى.
قال الدكتور تيبيبو هابيتولد ، المؤلف الأول المشارك من قسم علوم الحياة في إمبريال: منذ عام 2015 ، توقف التقدم في معالجة الملاريا. أصبح البعوض والطفيليات التي يحملونها مقاومة للتدخلات المتاحة مثل المبيدات الحشرية والعلاجات ، وتوقف التمويل. نحن بحاجة إلى تطوير أدوات جديدة ومبتكرة ".
ينتشر هذا المرض بين الأشخاص عندما تلدغ أنثى بعوضة شخصًا مصابًا بطفيل الملاريا. ثم يتطور الطفيل إلى المرحلة التالية في أمعاء البعوضة ويسافر إلى غددها اللعابية ، والتي تكون جاهزة لإصابة الشخص التالي لدغات البعوض.
قام الفريق صفر بتعديل الأنواع الحاملة للملاريا من البعوض في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: Anopheles Gambiae. عندما تأخذ البعوضة دم وجبة ، فإنها تنتج جزيئين يعرفان باسم الببتيدات المضادة للميكروبات في أحشائها.
هذه الببتيدات ، المشتقة في الأصل من نحل العسل والضفادع الأفريقية المخالب ، تؤخر تطور طفيلي الملاريا. يتسبب في تأخير بضعة أيام قبل أن يصل الطفيلي التالي إلى الغدد اللعابية للبعوض ، وفي ذلك الوقت من المتوقع أن يموت معظم البعوض في الطبيعة.
يتدخل الطفيل في استقلاب طاقة الطفيل ، مما يتسبب في بعض التأثيرات على البعوضة ، ويقصر من عمرها الافتراضي ، ويقلل من قدرتها على نقل الطفيل.
طريقة أخرى للعمل في القضاء على انتشار الملاريا:
في تنزانيا ، أنشأ الفريق مرفقًا لجلب البعوض المعدل وراثيًا والتعامل معه وإجراء بعض الاختبارات ، بما في ذلك جمع الطفيليات من أطفال المدارس المتضررين محليًا لضمان عمل التعديل ضد الطفيليات المنتشرة في المجتمعات ذات الصلة.
قال المؤلف المشارك القائد البروفيسور جورج كريستوفيدس: "لقد علمنا التاريخ أنه لا يوجد حل سحري عندما يتعلق الأمر بمكافحة الملاريا ، وبالتالي سيتعين علينا استخدام جميع الأسلحة التي لدينا تحت تصرفنا وإنتاج المزيد".
"الدافع الجيني هو أحد الأسلحة القوية جدًا إلى جانب المخدرات ، يمكن أن تساعد اللقاحات ومكافحة البعوض في وقف انتشار الملاريا وإنقاذ الأرواح البشرية ".
الدافع الجيني هو خدعة وراثية يمكن إضافتها إلى البعوض مما يتسبب في أن يكون التعديل الوراثي المضاد للطفيليات موروثًا بشكل تفضيلي ، وينتشر على نطاق واسع بين السكان الطبيعيين.
مرجع المجلة
- أستريد هورمان ، تيبيبو هابتيولد ، براشانث سيلفاراج ، جوزيبي ديل كورسانو ، باولو كابريوتي ، ماريا جرازيا إنغيلتيرا ، تيميسجين إم كيبيدي ، جورج ك. كريستوفيدس ونيكولاي ويندبيشلر. يمكن أن يساعد البعوض الدافع للجينات في القضاء على الملاريا عن طريق تأخير تطور Plasmodium Sporogonic. علم السلف 21 سبتمبر 2022 ، المجلد 8 ، الإصدار 38 ، DOI: 10.1126 / sciadv.abo1733
