CRISPR-muggen met volledig mannelijke nakomelingen kunnen helpen malaria uit te roeien

CRISPR-muggen met volledig mannelijke nakomelingen kunnen helpen malaria uit te roeien

Tijdstempel: 13 juli 2023 10:00 uur
CRISPR-muggen met uitsluitend mannelijke nakomelingen kunnen malaria helpen uitroeien PlatoBlockchain Data Intelligence. Verticaal zoeken. Ai.

Wetenschappers hebben lang gezocht naar een vaccin tegen malaria, maar het blijft een van de dodelijkste ziekten ter wereld. Bijna de helft van de wereldbevolking leeft in gebieden waar malaria wordt overgedragen, en naar schatting 619,000 mensen overleden aan de ziekte in 2021. Erger nog, de overgrote meerderheid van de gevallen die tot de dood leiden, betreft jonge kinderen.

Onderzoekers van de University of California in San Diego hebben mogelijk een manier gevonden om deze ziektelast te verminderen. Ze gebruikten de tool voor het bewerken van genen CRISPR om een ​​gen te veranderen dat de seksuele ontwikkeling van muggen regelt. Mannelijke muggen bijten mensen niet; het zijn de vrouwtjes die malaria en andere ziekten verspreiden. De methode van het UCSD-team maakt gebruik van genbewerking om alle vrouwelijke nakomelingen van muggen binnen een bepaalde insectenpopulatie te doden.

De muggensoort in kwestie is Anopheles gambiae, gewoonlijk de Afrikaanse malariamug genoemd en beschreven als „de meest efficiënte vector van malaria bij de mens”. Ze zijn antropofiel, wat betekent dat ze meer van menselijk bloed houden dan van dierlijk bloed, en ze gedijen goed in warme klimaten met veel vocht. Waarom zo'n insect überhaupt bestaat, is moeilijk te begrijpen, nietwaar?

Maar er is hoop. In een artikel dat vorige week verscheen in Wetenschap Advances, beschreven de onderzoekers een methode genaamd Ifegenia. Het woord is een acroniem voor "overgeërfde vrouwelijke eliminatie door genetisch gecodeerde nucleasen om allelen te onderbreken". Het team merkte op dat ze de naam hadden gekozen ter ere van een personage uit de Griekse mythologie: Iphigenia werd opgeofferd door haar vader, koning Agamemnon, om een ​​veldslag te winnen.

Het Ifegenia-systeem richt zich op een gen dat vrouwloos wordt genoemd, of fle. Het werkt door het genetisch coderen van een Cas9-nuclease (de "moleculaire schaar" CRISPR gebruikt om een ​​DNA-streng door te knippen) in de ene muggenfamilie en een gids-RNA in een andere familie. Wanneer muggen uit de twee verschillende families paren, eindigen hun nakomelingen met mutaties in de fle gen dat ervoor zorgt dat alle vrouwelijke larven sterven.

Ondertussen leven de mannetjes niet alleen, ze dragen en verspreiden Ifegenia; dat betekent dat elk vrouwtje dat ze impregneren alleen mannelijke nakomelingen zal hebben - die ook de genetische bewerking zullen dragen en verspreiden om te voorkomen dat ziekteverspreidende vrouwtjes worden geboren.

Binnen een bepaalde populatie is het slechts een kwestie van tijd totdat er geen vrouwtjes meer zijn - en dus geen manier om malaria te verspreiden. Aangezien de Cas9- en gids-RNA-componenten gescheiden zijn totdat paring plaatsvindt, wordt Ifegenia waarschijnlijk niet gehinderd door genetische resistentie en andere problemen die veel voorkomen bij gen-drive technologie.

"Ifegenia kan robuuste tijdelijke populatie-onderdrukking bereiken over een breed scala van vrijgaveparameterwaarden, waardoor inheemse populaties zich kunnen herstellen na het stoppen van vrijlatingen," de onderzoekers schreef. Het lijkt erop dat als je het ongedierte eenmaal hebt verwijderd, er geen reden is om ze terug te brengen, maar de auteurs merken op dat het zinvol kan zijn om dit te doen in gebieden waar hun systeem malaria elimineert, maar er zijn "ecologische zorgen" over het volledig uitroeien het insect.

Als levenslange muggenmagneet ben ik er helemaal voor om de boosdoeners van de aardbodem te verdrijven. Maar ook het uit de weg ruimen van een soort – zelfs een door iedereen verafschuwde soort – kan gevolgen hebben waarvan we ons niet bewust zijn, zowel in het heden als in de toekomst. Als De vader van Homer Simpson zei het, "stap nergens op, want zelfs de kleinste verandering kan de toekomst veranderen op manieren die je je niet kunt voorstellen."

Een verandering die we nu wel kunnen gebruiken, is het terugdringen van het aantal mensen dat lijdt aan en sterft aan malaria. 96 procent van de sterfgevallen door malaria in de wereld vindt plaats in Afrika, en meer dan de helft daarvan is geconcentreerd in Afrika vier landen: Nigeria, de Democratische Republiek Congo, Tanzania en Niger. Als Ifegenia zou worden gebruikt in muggendichte delen van deze landen, zou dat een aanzienlijk verschil kunnen maken voor de volksgezondheid.

"Deze technologie heeft het potentieel om de veilige, beheersbare en schaalbare oplossing te zijn die de wereld dringend nodig heeft om malaria voor eens en voor altijd uit te roeien." zei papier auteur Omar Akbari. "Nu moeten we onze inspanningen om sociale acceptatie, wettelijke gebruiksautorisaties en financieringsmogelijkheden te zoeken, omzetten om dit systeem tot de ultieme test te brengen om wilde malaria-overdragende muggenpopulaties te onderdrukken. We staan ​​op het punt een grote impact te maken in de wereld en zullen niet stoppen voordat dat is bereikt.”

Krediet van het beeld: Akbari-laboratorium, UC San Diego

Tijdstempel:

Meer van Hub voor singulariteit