Malarię wywołuje przenoszony przez komary pasożyt przenoszony na ludzi poprzez ukąszenia zarażonych samic komarów Anopheles. Ta choroba jest jedną ze śmiertelnych chorób człowieka, ale naukowcy opracowali komary, które spowalniają wzrost malarii. Malaria jest najbardziej wyniszczającą chorobą człowieka. Rosnąca liczba komarów odpornych na środki owadobójcze i pasożytów odpornych na leki przyniosła postęp w zmniejszaniu liczby przypadków i zmniejszaniu śmiertelności.
Modyfikacja genetyczna przez naukowców:
Modyfikacja genetyczna w komary wytwarza w jelitach związki, które zmniejszają wzrost pasożytów. Pasożyty te prawdopodobnie nie dotrą do gruczołów ślinowych komara i nie zostaną przeniesione w ukąszeniu, zanim owady umrą. Ta technika zmniejsza możliwość rozprzestrzeniania się malarii.
Napędy genowe dają nadzieję na kontrolę genetyczną wektorów malarii. Napęd genowy był nową, trwającą strategią opartą na super-Mendlowskim rozprzestrzenianiu genów endonukleaz. Peptydy przeciwdrobnoustrojowe (AMP) z gadów, roślin lub owadów są uważane za efektory przeciwmalaryczne i zostały przetestowane in vitro i in vivo pod kątem ich skuteczności wobec różnych pasożytów.
Ale AMP różnią się sekwencją i strukturą, przy czym niektóre są kationowe i amfifilowe, które przylegają do ujemnie naładowanych błon drobnoustrojów i, w mniejszym stopniu, do błon komórek zwierzęcych.
Przedstawiono mechanizm permeabilizacji, który powoduje tworzenie porów lub akumulację peptydów na powierzchni drobnoustrojów, zaburzając sposób podobny do detergentu. Podzbiór AMP ingerował bezpośrednio w zależną od mitochondriów syntezę trifosforanu adenozyny (ATP) poprzez rozłączenie mitochondriów.
Zero zespołu Imperial College London planuje prace nad istniejącą technologią „napędu genowego”, aby rozprzestrzeniać modyfikacje i zmniejszać ryzyko przeniesienia malarii.
Niektórzy współpracownicy z Instytutu Modelowania Chorób przy Fundacji Billa i Melindy Gates po raz pierwszy opracowali model, który może ocenić wpływ modyfikacji, jeśli zostanie zastosowany w różnych afrykańskich środowiskach.
Zespół Zero znalazł modyfikację opracowaną przez transmisję, ponieważ mogą one zmniejszać przypadki malarii nawet przy wysokiej transmisji. Wyniki technologii modyfikacji w laboratorium i modelowania zostały opublikowane w Science Advances.
Opóźnienie rozwoju pasożyta pomaga w ograniczeniu rozprzestrzeniania się malarii:
Malaria jest jedną z najbardziej niszczycielskich chorób na świecie, która zagraża około połowie światowej populacji. W 2021 roku około 241 milionów ludzi zostało zarażonych, a 627,000 XNUMX osób, najbardziej dotkniętych, to dzieci poniżej piątego roku życia w Afryce Subsaharyjskiej.
Dr Tibebu Habetwold, współpierwszy autor z wydziału Nauk Przyrodniczych w Imperial, powiedział: „od 2015 roku postęp w walce z malarią utknął w martwym punkcie. Przenoszone przez nie komary i pasożyty uodparniają się na dostępne interwencje, takie jak środki owadobójcze i kuracje, a finansowanie ucichło. Musimy opracować innowacyjne nowe narzędzia”.
Choroba ta rozprzestrzenia się wśród ludzi, gdy samica komara ugryzie kogoś zarażonego pasożytem malarii. Następnie pasożyt rozwija się w kolejne stadium w jelitach komara i przemieszcza się do jego gruczołów ślinowych, które są gotowe zarazić kolejną osobę, którą ugryzie komar.
Zespół zero zmodyfikował gatunek komara przenoszącego malarię w Afryce subsaharyjskiej: Anopheles Gambiae. Kiedy komar ma krew posiłek, wytwarza w jelitach dwie cząsteczki znane jako peptydy przeciwdrobnoustrojowe.
Te peptydy, pierwotnie pochodzące od pszczół miodnych i afrykańskich żab szponiastych, opóźniają rozwój pasożyta malarii. Powoduje to kilkudniowe opóźnienie, zanim następny pasożyt dotrze do gruczołów ślinowych komara, do tego czasu spodziewana jest śmierć większości komarów w naturze.
Pasożyt zakłóca metabolizm energetyczny pasożyta, powodując pewien wpływ na komara, skracając jego żywotność i zmniejszając jego zdolność do przenoszenia pasożyta.
Inny sposób działania w zwalczaniu rozprzestrzeniania się malarii:
W Tanzanii zespół zorganizował placówkę, która ma na celu hodowanie i zwalczanie genetycznie zmodyfikowanych komarów oraz przeprowadzenie pewnych testów, w tym zbieranie pasożytów od miejscowych dzieci w wieku szkolnym, aby upewnić się, że modyfikacja działa przeciwko pasożytom krążącym w odpowiednich społecznościach.
Współprowadzący autor, profesor George Christophides, powiedział: „Historia nauczyła nas, że nie ma srebrnej kuli, jeśli chodzi o kontrolę malarii, dlatego będziemy musieli użyć całej broni, jaką mamy do dyspozycji i wygenerować jeszcze więcej”.
„Popęd genowy to jedna z tak potężnych broni, która w połączeniu z lekami szczepionki i zwalczanie komarów mogą pomóc w powstrzymaniu rozprzestrzeniania się malarii i ratować ludzkie życie”.
Napęd genowy to sztuczka genetyczna, którą można zastosować u komarów, powodując preferencyjne dziedziczenie przeciwpasożytniczych modyfikacji genetycznych, szeroko rozpowszechnionych wśród naturalnych populacji.
Referencje czasopisma
- Astrid Hoermann, Tibebu Habtewold, Prashanth Selvaraj, Giuseppe Del Corsano, Paolo Capriotti, Maria Grazia Inghilterra, Temesgen M. Kebede, George K. Christophides i Nikolai Windbichler. Komary napędzane genami mogą pomóc w eliminacji malarii poprzez opóźnianie rozwoju Plasmodium Sporogonic. Postępy nauki 21 września 2022 tom 8, wydanie 38 DOI: 10.1126/sciadv.abo1733
