Τα κουνούπια CRISPR'd με αποκλειστικά αρσενικούς απογόνους θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξάλειψη της ελονοσίας

Τα κουνούπια CRISPR'd με αποκλειστικά αρσενικούς απογόνους θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξάλειψη της ελονοσίας

Χρονική σήμανση: 13 Ιουλίου 2023 10:00 π.μ.
Τα κουνούπια CRISPR'd με αποκλειστικά αρσενικούς απογόνους θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξάλειψη της ελονοσίας Η νοημοσύνη δεδομένων PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Οι επιστήμονες έψαχναν εδώ και καιρό για ένα εμβόλιο κατά της ελονοσίας, αλλά παραμένει μια από τις πιο θανατηφόρες ασθένειες στον κόσμο. Σχεδόν το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε περιοχές όπου συμβαίνει μετάδοση της ελονοσίας και υπολογίζεται ότι 619,000 άτομα πέθανε από την ασθένεια το 2021. Ακόμη χειρότερα, η συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων που οδηγούν σε θάνατο είναι σε μικρά παιδιά.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο μπορεί να έχουν βρει έναν τρόπο να μειώσουν αυτό το βάρος της ασθένειας. Χρησιμοποίησαν το εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR για να τροποποιήσουν ένα γονίδιο που ελέγχει τη σεξουαλική ανάπτυξη στα κουνούπια. Τα αρσενικά κουνούπια δεν τσιμπούν τους ανθρώπους. είναι τα θηλυκά που μεταδίδουν την ελονοσία και άλλες ασθένειες. Η μέθοδος της ομάδας UCSD χρησιμοποιεί επεξεργασία γονιδίων για να σκοτώσει όλους τους απογόνους θηλυκών κουνουπιών σε έναν δεδομένο πληθυσμό των εντόμων.

Το εν λόγω είδος κουνουπιών είναι Anopheles gambiae, που συνήθως ονομάζεται αφρικανικό κουνούπι ελονοσίας και περιγράφεται ως «ο πιο αποτελεσματικός φορέας της ανθρώπινης ελονοσίας». Είναι ανθρωπόφιλα, δηλαδή τους αρέσει το ανθρώπινο αίμα περισσότερο από το αίμα των ζώων, και ευδοκιμούν σε ζεστά κλίματα με πολλή υγρασία. Το γιατί υπάρχει ένα τέτοιο έντομο εξαρχής είναι δύσκολο να κατανοηθεί, έτσι δεν είναι;

Αλλά υπάρχει ελπίδα. Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα στο Προκαταβολές Επιστήμη, οι ερευνητές περιέγραψαν μια μέθοδο που ονομάστηκε Ifegenia. Η λέξη είναι ένα αρκτικόλεξο για την «κληρονομική γυναικεία εξάλειψη από γενετικά κωδικοποιημένες νουκλεάσες για τη διακοπή αλληλόμορφων». Η ομάδα σημείωσε ότι επέλεξαν το όνομα προς τιμήν ενός χαρακτήρα από την ελληνική μυθολογία: Η Ιφιγένεια θυσιάστηκε από τον πατέρα της, τον βασιλιά Αγαμέμνονα, για να κερδίσει μια μάχη.

Το σύστημα Ifegenia στοχεύει ένα γονίδιο που ονομάζεται θηλυκό ή fle. Λειτουργεί κωδικοποιώντας γενετικά μια νουκλεάση Cas9 (το «μοριακό ψαλίδι» CRISPR χρησιμοποιεί για την κοπή ενός κλώνου DNA) σε μια οικογένεια κουνουπιών και ένα οδηγό RNA σε μια άλλη οικογένεια. Όταν τα κουνούπια από τις δύο διαφορετικές οικογένειες ζευγαρώνουν, οι απόγονοί τους καταλήγουν με μεταλλάξεις στο fle γονίδιο που προκαλεί το θάνατο όλων των θηλυκών προνυμφών.

Τα αρσενικά, εν τω μεταξύ, όχι μόνο ζουν, κουβαλούν και διαδίδουν την Ιφιγένεια. Αυτό σημαίνει ότι κάθε θηλυκό που θα εμποτίσει θα έχει μόνο αρσενικούς απογόνους - οι οποίοι θα μεταφέρουν και θα διαδώσουν επίσης τη γενετική επεξεργασία για να συνεχίσουν να αποτρέπουν τη γέννηση των θηλυκών που εξαπλώνουν ασθένειες.

Μέσα σε έναν δεδομένο πληθυσμό, είναι μόνο θέμα χρόνου μέχρι να μείνουν κανένα θηλυκό — και επομένως κανένας τρόπος για να εξαπλωθεί η ελονοσία. Δεδομένου ότι τα συστατικά του Cas9 και το καθοδηγητικό RNA είναι ξεχωριστά μέχρι να συμβεί το ζευγάρωμα, το Ifegenia δεν είναι πιθανό να παρεμποδιστεί από τη γενετική αντίσταση και άλλα προβλήματα που είναι κοινά σε κίνηση γονιδίων τεχνολογία.

«Το Ifegenia μπορεί να επιτύχει ισχυρή προσωρινή καταστολή πληθυσμού σε ένα ευρύ φάσμα τιμών παραμέτρων απελευθέρωσης, επιτρέποντας την ανάκαμψη των γηγενών πληθυσμών μετά τη διακοπή των απελευθερώσεων», οι ερευνητές Έγραψε. Φαίνεται ότι μόλις απαλλαγείτε από τα παράσιτα, δεν θα υπάρχει λόγος να τα επαναφέρετε, αλλά οι συγγραφείς σημειώνουν ότι μπορεί να έχει νόημα να το κάνετε σε περιοχές όπου το σύστημά τους εξαλείφει την ελονοσία, αλλά υπάρχουν «οικολογικές ανησυχίες» για την πλήρη εξάλειψη το έντομο.

Ως μαγνήτης για τα κουνούπια, είμαι υπέρ της εξάλειψης των κακών από το πρόσωπο της Γης. Αλλά επίσης, η απαλλαγή από ένα είδος -ακόμα και ένα απεχθή παγκοσμίως- θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις που δεν γνωρίζουμε, τόσο στο παρόν όσο και πιο κάτω. Οπως και Το είπε ο πατέρας του Homer Simpson, «Μην πατάτε τίποτα, γιατί ακόμα και η πιο μικρή αλλαγή μπορεί να αλλάξει το μέλλον με τρόπους που δεν μπορείτε να φανταστείτε».

Ωστόσο, μια αλλαγή που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη στιγμή είναι η μείωση του αριθμού των ανθρώπων που υποφέρουν και πεθαίνουν από ελονοσία. Το 96 τοις εκατό των θανάτων από ελονοσία στον κόσμο συμβαίνουν στην Αφρική και περισσότεροι από τους μισούς από αυτούς συγκεντρώνονται σε τέσσερις χώρες: Νιγηρία, Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό, Τανζανία και Νίγηρας. Εάν το Ifegenia χρησιμοποιούνταν σε περιοχές με πυκνά κουνούπια αυτών των χωρών, θα μπορούσε να κάνει ουσιαστική διαφορά στη δημόσια υγεία.

«Αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να είναι η ασφαλής, ελεγχόμενη και επεκτάσιμη λύση που χρειάζεται επειγόντως ο κόσμος για την εξάλειψη της ελονοσίας μια για πάντα». είπε συγγραφέας της εργασίας Omar Akbari. «Τώρα πρέπει να μεταφέρουμε τις προσπάθειές μας για να αναζητήσουμε κοινωνική αποδοχή, ρυθμιστικές άδειες χρήσης και ευκαιρίες χρηματοδότησης για να θέσουμε αυτό το σύστημα στην τελική δοκιμασία καταστολής των άγριων πληθυσμών κουνουπιών που μεταδίδουν την ελονοσία. Βρισκόμαστε στο κατώφλι να κάνουμε μια σημαντική επίδραση στον κόσμο και δεν θα σταματήσουμε μέχρι να επιτευχθεί αυτό».

Image Credit: Akbari Lab, UC San Diego

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κέντρο μοναδικότητας