Η ελονοσία προκαλείται από ένα παράσιτο που μεταδίδεται από τα κουνούπια και μεταδίδεται στους ανθρώπους μέσω των τσιμπημάτων των μολυσμένων θηλυκών κουνουπιών Anopheles. Αυτή η ασθένεια είναι μια από τις θανατηφόρες ανθρώπινες ασθένειες, αλλά οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει κουνούπια που επιβραδύνουν την ανάπτυξη της ελονοσίας. Η ελονοσία είναι η πιο καταστροφική ανθρώπινη ασθένεια. Η αύξηση των ανθεκτικών στα εντομοκτόνα κουνουπιών και των ανθεκτικών στα φάρμακα παρασίτων έφερε πρόοδο στη μείωση των κρουσμάτων και στη μείωση του θανάτου.
Γενετική τροποποίηση από επιστήμονες:
Η γενετική τροποποίηση σε κουνούπια παράγει ενώσεις στα έντερά τους που μειώνουν την ανάπτυξη των παρασίτων. Αυτά τα παράσιτα είναι απίθανο να φτάσουν στους σιελογόνους αδένες των κουνουπιών και να μεταδοθούν σε ένα τσίμπημα πριν πεθάνουν τα έντομα. Αυτή η τεχνική μειώνει την πιθανότητα εξάπλωσης της ελονοσίας.
Τα γονιδιακά κίνητρα υπόσχονται τον γενετικό έλεγχο των φορέων ελονοσίας. Η γονιδιακή κίνηση ήταν μια νέα συνεχής στρατηγική βασισμένη στην υπερ-Μεντελιανή εξάπλωση των γονιδίων ενδονουκλεάσης. Τα αντιμικροβιακά πεπτίδια (AMPs) από ερπετά, φυτά ή έντομα θεωρούνται τελεστές κατά της ελονοσίας και δοκιμάστηκαν in vitro και in vivo για την αποτελεσματικότητά τους έναντι διαφορετικών παρασίτων.
Αλλά τα AMP είναι διαφορετικά σε αλληλουχία και δομή, όπου μερικά είναι κατιονικά και αμφίφιλα, τα οποία προσκολλώνται σε αρνητικά φορτισμένες μικροβιακές μεμβράνες και, σε μικρότερο βαθμό, σε μεμβράνες ζωικών κυττάρων.
Προβάλλεται ο μηχανισμός διαπερατότητας που προκαλεί σχηματισμό πόρων ή συσσώρευση πεπτιδίων στη μικροβιακή επιφάνεια, διαταράσσοντας έναν τρόπο που μοιάζει με απορρυπαντικό. Το υποσύνολο των AMPs έχει παρέμβει άμεσα στην εξαρτώμενη από μιτοχόνδρια σύνθεση τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) με μιτοχονδριακή αποσύνδεση.
Μηδενική ομάδα του Imperial College London έχει ρυθμιστεί για εργασία στην υπάρχουσα τεχνολογία «γονιδιακής κίνησης» για τη διάδοση της τροποποίησης και τη μείωση των πιθανοτήτων μετάδοσης της ελονοσίας.
Μερικοί από τους συνεργάτες του Ινστιτούτου Μοντελοποίησης Ασθενειών στο Ίδρυμα Bill and Melinda Gates ανέπτυξαν για πρώτη φορά ένα μοντέλο που μπορεί να αξιολογήσει την επίδραση των τροποποιήσεων εάν χρησιμοποιηθεί σε διάφορα αφρικανικά περιβάλλοντα.
Η ομάδα Zero βρήκε την τροποποίηση που αναπτύχθηκε από τη μετάδοση, καθώς μπορεί να μειώσει τα κρούσματα ελονοσίας ακόμη και με υψηλή μετάδοση. Το αποτέλεσμα της τεχνολογίας τροποποίησης στο εργαστήριο και η μοντελοποίηση δημοσιεύονται στο Science Advances.
Η καθυστέρηση της ανάπτυξης του παρασίτου βοηθά στη μείωση της εξάπλωσης της ελονοσίας:
Ελονοσία είναι μια από τις πιο καταστροφικές ασθένειες στον κόσμο που κινδυνεύει περίπου το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού. Το 2021 περίπου 241 εκατομμύρια άνθρωποι μολύνθηκαν και 627,000 άνθρωποι, οι περισσότεροι που επλήγησαν, ήταν παιδιά κάτω των πέντε ετών στην υποσαχάρια Αφρική.
Ο Δρ Tibebu Habetwold, ο πρώτος συγγραφέας από το τμήμα Life Sciences στο Imperial, είπε: «Από το 2015, η πρόοδος στην αντιμετώπιση της ελονοσίας έχει σταματήσει. Τα κουνούπια και τα παράσιτα που μεταφέρουν γίνονται ανθεκτικά στις διαθέσιμες παρεμβάσεις, όπως εντομοκτόνα και θεραπείες, και η χρηματοδότηση έχει μειωθεί. Πρέπει να αναπτύξουμε καινοτόμα νέα εργαλεία».
Αυτή η ασθένεια εξαπλώνεται μεταξύ των ανθρώπων όταν ένα θηλυκό κουνούπι δαγκώνει κάποιον που έχει μολυνθεί από το παράσιτο της ελονοσίας. Στη συνέχεια, το παράσιτο εξελίσσεται στο επόμενο στάδιο στο έντερο του κουνουπιού και ταξιδεύει στους σιελογόνους αδένες του, οι οποίοι είναι έτοιμοι να μολύνουν το επόμενο άτομο το τσίμπημα του κουνουπιού.
Η ομάδα zero τροποποίησε το είδος κουνουπιού φορέα ελονοσίας στην υποσαχάρια Αφρική: Anopheles Gambiae. Όταν ένα κουνούπι παίρνει α αίμα γεύμα, παράγει δύο μόρια γνωστά ως αντιμικροβιακά πεπτίδια στα έντερά του.
Αυτά τα πεπτίδια, που προέρχονται αρχικά από μέλισσες και αφρικανικούς βατράχους με νύχια επιβραδύνουν την ανάπτυξη του παρασίτου της ελονοσίας. Προκαλεί μερικές ημέρες καθυστέρηση πριν το επόμενο παράσιτο φτάσει στους σιελογόνους αδένες των κουνουπιών, οπότε αναμένεται να πεθάνουν τα περισσότερα κουνούπια στη φύση.
Το παράσιτο παρεμβαίνει στον ενεργειακό μεταβολισμό του παρασίτου, προκαλώντας ορισμένες επιπτώσεις στο κουνούπι, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του και μειώνοντας την ικανότητά του να μεταδίδει το παράσιτο.
Ένας άλλος τρόπος δράσης για την εξάλειψη της εξάπλωσης της ελονοσίας:
Στην Τανζανία, η ομάδα έχει δημιουργήσει μια εγκατάσταση για τη δημιουργία και το χειρισμό γενετικά τροποποιημένων κουνουπιών και τη διεξαγωγή ορισμένων δοκιμών, συμπεριλαμβανομένης της συλλογής παρασίτων από τοπικά προσβεβλημένα παιδιά σχολικής ηλικίας για να διασφαλίσει ότι η τροποποίηση λειτουργεί κατά των παρασίτων που κυκλοφορούν στις σχετικές κοινότητες.
Ο συν-επικεφαλής συγγραφέας καθηγητής Γιώργος Χριστοφίδης είπε: «Η ιστορία μάς έχει διδάξει ότι δεν υπάρχει ασημένια σφαίρα όσον αφορά τον έλεγχο της ελονοσίας, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε όλα τα όπλα που έχουμε στη διάθεσή μας και να δημιουργήσουμε ακόμη περισσότερα».
«Η γονιδιακή κίνηση είναι ένα τόσο πολύ ισχυρό όπλο που σε συνδυασμό με ναρκωτικά, Τα εμβόλια και η καταπολέμηση των κουνουπιών μπορούν να βοηθήσουν να σταματήσει η εξάπλωση της ελονοσίας και να σώσει ανθρώπινες ζωές».
Η γονιδιακή ώθηση είναι ένα γενετικό τέχνασμα που μπορεί να προστεθεί στα κουνούπια προκαλώντας την κατά προτίμηση κληρονομική γενετική τροποποίηση κατά των παρασίτων, που εξαπλώνεται ευρέως στους φυσικούς πληθυσμούς.
Εφημερίδα αναφοράς
- Astrid Hoermann, Tibebu Habtewold, Prashanth Selvaraj, Giuseppe Del Corsano, Paolo Capriotti, Maria Grazia Inghilterra, Temesgen M. Kebede, George K. Christophides And Nikolai Windbichler. Τα κουνούπια που οδηγούν γονίδια μπορούν να βοηθήσουν στην εξάλειψη της ελονοσίας επιβραδύνοντας την ανάπτυξη του Plasmodium Sporogonic. Προκαταβολές Επιστήμη 21 Σεπτεμβρίου 2022 Τόμος 8, Τεύχος 38 DOI: 10.1126/sciadv.abo1733
