Malaria wird durch einen von Mücken übertragenen Parasiten verursacht, der durch die Stiche infizierter weiblicher Anopheles-Mücken auf den Menschen übertragen wird. Diese Krankheit ist eine der tödlichen Krankheiten des Menschen, aber Wissenschaftler haben Moskitos entwickelt, die das Wachstum von Malaria verlangsamen. Malaria ist die verheerendste menschliche Krankheit. Die Zunahme von insektizidresistenten Mücken und arzneimittelresistenten Parasiten brachte Fortschritte bei der Reduzierung von Fällen und Todesfällen.
Genetische Veränderung durch Wissenschaftler:
Die genetische Veränderung in Mücken produziert Verbindungen in ihren Eingeweiden, die das Wachstum von Parasiten verringern. Es ist unwahrscheinlich, dass diese Parasiten die Speicheldrüsen der Mücken erreichen und bei einem Biss weitergegeben werden, bevor die Insekten sterben. Diese Technik verringert die Möglichkeit der Verbreitung von Malaria.
Gene Drives sind vielversprechend für die genetische Kontrolle von Malaria-Vektoren. Gene Drive war eine neue fortlaufende Strategie, die auf der Super-Mendelschen Ausbreitung von Endonuklease-Genen basierte. Antimikrobielle Peptide (AMPs) aus Reptilien, Pflanzen oder Insekten gelten als Antimalaria-Effektoren und wurden in vitro und in vivo auf ihre Wirksamkeit gegen verschiedene Parasiten getestet.
AMPs unterscheiden sich jedoch in Sequenz und Struktur, wobei einige kationisch und amphiphil sind, die an negativ geladenen mikrobiellen Membranen und in geringerem Maße an Membranen tierischer Zellen haften.
Es wird der Permeabilisierungsmechanismus vorgeschlagen, der eine Porenbildung oder Ansammlung von Peptiden auf der mikrobiellen Oberfläche verursacht, wodurch eine waschmittelähnliche Art und Weise zerstört wird. Die Untergruppe von AMPs hat durch mitochondriale Entkopplung direkt in die mitochondrienabhängige Adenosintriphosphat(ATP)-Synthese eingegriffen.
Null Team von Imperial College London wird für die Arbeit an bestehender „Gene Drive“-Technologie arrangiert, um Modifikationen zu verbreiten und die Wahrscheinlichkeit einer Malariaübertragung zu verringern.
Einige der Mitarbeiter des Instituts für Krankheitsmodellierung der Bill and Melinda Gates Foundation haben erstmals ein Modell entwickelt, das die Auswirkungen von Modifikationen bewerten kann, wenn es in verschiedenen afrikanischen Umgebungen verwendet wird.
Das Zero-Team fand die durch Übertragung entwickelte Modifikation, da sie selbst bei einer hohen Übertragung Malariafälle verringern kann. Die Ergebnisse der Modifikationstechnologie im Labor und der Modellierung werden in Science Advances veröffentlicht.
Die Verzögerung der Entwicklung des Parasiten hilft bei der Verringerung der Ausbreitung der Malaria-Krankheit:
Malaria ist eine der zerstörerischsten Krankheiten der Welt, die etwa die Hälfte der Weltbevölkerung gefährdet. Im Jahr 2021 waren etwa 241 Millionen Menschen infiziert, und 627,000 der am stärksten betroffenen Menschen waren Kinder unter fünf Jahren in Afrika südlich der Sahara.
Dr. Tibebu Habetwold, der Co-Erstautor der Abteilung für Biowissenschaften bei Imperial, sagte: „Seit 2015 sind die Fortschritte bei der Malariabekämpfung ins Stocken geraten. Mücken und Parasiten, die sie tragen, werden resistent gegen verfügbare Interventionen wie Insektizide und Behandlungen, und die Finanzierung ist stagniert. Wir müssen innovative neue Tools entwickeln.“
Diese Krankheit breitet sich unter Menschen aus, wenn eine weibliche Mücke jemanden sticht, der mit dem Malariaparasiten infiziert ist. Dann entwickelt sich der Parasit zur nächsten Stufe im Darm der Mücke und wandert zu ihren Speicheldrüsen, die bereit sind, die nächste Person zu infizieren, die die Mücke sticht.
Team Zero modifizierte die Malaria-Mückenart in Subsahara-Afrika: Anopheles Gambiae. Wenn eine Mücke eine nimmt Blut Mahlzeit produziert es in seinem Darm zwei Moleküle, die als antimikrobielle Peptide bekannt sind.
Diese Peptide, die ursprünglich von Honigbienen und afrikanischen Krallenfröschen stammen, hemmen die Entwicklung des Malaria-Erregers. Es verursacht eine Verzögerung von einigen Tagen, bevor der nächste Parasit die Speicheldrüsen der Mücken erreicht, zu diesem Zeitpunkt, an dem die meisten Mücken in der Natur voraussichtlich sterben werden.
Der Parasit stört den Energiestoffwechsel des Parasiten, verursacht einige Auswirkungen auf die Mücke, verkürzt ihre Lebensdauer und verringert ihre Fähigkeit, den Parasiten weiterzugeben.
Eine weitere Wirkungsweise bei der Ausrottung der Malariaausbreitung:
In Tansania hat das Team eine Einrichtung eingerichtet, um gentechnisch veränderte Moskitos zu produzieren und zu handhaben und einige Tests durchzuführen, einschließlich des Sammelns von Parasiten von lokal betroffenen Schulkindern, um sicherzustellen, dass die Modifikation gegen die in relevanten Gemeinden zirkulierenden Parasiten wirkt.
Co-Leader-Autor Professor George Christophides sagte: „Die Geschichte hat uns gelehrt, dass es bei der Malariabekämpfung keine Wunderwaffe gibt, daher müssen wir alle uns zur Verfügung stehenden Waffen einsetzen und noch mehr erzeugen.“
„Der Gene Drive ist eine so mächtige Waffe, die in Kombination mit Drogen Impfstoffe und Mückenbekämpfung können dazu beitragen, die Ausbreitung von Malaria zu stoppen und Menschenleben retten.“
Gene Drive ist ein genetischer Trick, der Moskitos hinzugefügt werden kann, wodurch die genetische Modifikation gegen Parasiten bevorzugt vererbt wird und sich unter natürlichen Populationen weit verbreitet.
Journal Referenz
- Astrid Hoermann, Tibebu Habtewold, Prashanth Selvaraj, Giuseppe Del Corsano, Paolo Capriotti, Maria Grazia Inghilterra, Temesgen M. Kebede, George K. Christophides und Nikolai Windbichler. Gene-Drive-Moskitos können die Eliminierung von Malaria unterstützen, indem sie die Entwicklung von Plasmodium Sporogonic verzögern. Wissenschaft Fortschritte 21 Vol. 2022, Ausgabe 8 DOI: 10.1126/sciadv.abo1733
