CRISPR'd myggor med enbart manliga avkommor kan hjälpa till att utrota malaria

CRISPR'd myggor med enbart manliga avkommor kan hjälpa till att utrota malaria

Tidsstämpel: 13 juli 2023 10:00
CRISPR'd myggor med enbart manliga avkommor kan hjälpa till att utrota malaria PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikal sökning. Ai.

Forskare har länge letat efter en vaccin mot malaria, men det är fortfarande en av de dödligaste sjukdomarna i världen. Nästan hälften av världens befolkning bor i områden där malariaöverföring sker, och uppskattningsvis 619,000 XNUMX människor dog av sjukdomen år 2021. Ännu värre är att de allra flesta fall som leder till dödsfall är hos små barn.

Forskare från University of California i San Diego kan ha hittat ett sätt att minska denna sjukdomsbörda. De använde genredigeringsverktyget CRISPR för att förändra en gen som kontrollerar sexuell utveckling hos myggor. Manliga myggor biter inte människor; det är honorna som sprider malaria och andra sjukdomar. UCSD-teamets metod använder genredigering för att döda alla kvinnliga myggavkommor inom en given population av insekterna.

Myggarten i fråga är Anopheles gambiae, vanligen kallad den afrikanska malariamyggan och beskrivs som "den mest effektiva vektorn för mänsklig malaria." De är antropofila, vilket betyder att de gillar människoblod mer än djurblod, och de trivs i varma klimat med mycket fukt. Varför en sådan insekt existerar i första hand är svårt att förstå, eller hur?

Men det finns hopp. I en tidning som publicerades förra veckan i Vetenskap Förskott, beskrev forskarna en metod som kallas Ifegenia. Ordet är en akronym för "ärvd kvinnlig eliminering av genetiskt kodade nukleaser för att avbryta alleler." Teamet noterade att de valde namnet för att hedra en karaktär från grekisk mytologi: Iphigenia offrades av sin far, kung Agamemnon, för att vinna en strid.

Ifegenia-systemet riktar sig mot en gen som kallas kvinnlig, eller fle. Det fungerar genom att genetiskt koda ett Cas9-nukleas (den "molekylära saxen" Crispr används för att klippa en DNA-sträng) i en myggfamilj och ett guide-RNA i en annan familj. När myggor från de två olika familjerna parar sig, slutar deras avkomma med mutationer till fle gen som gör att alla honlarver dör.

Hanarna lever under tiden inte bara, de bär och sprider Ifegenia; det betyder att alla honor som de impregnerar bara kommer att ha manliga avkommor – vilket också kommer att bära och sprida den genetiska ändringen för att förhindra att sjukdomsspridande honor föds.

Inom en given population är det bara en tidsfråga tills det inte finns några honor kvar - och därmed inget sätt att sprida malaria. Eftersom dess Cas9- och guide-RNA-komponenter är separata tills parning sker, kommer Ifegenia sannolikt inte att hindras av genetisk resistens och andra problem som är vanliga i gendrift teknik.

"Ifegenia kan uppnå robust temporärt populationsundertryckande över ett brett spektrum av frisättningsparametervärden, vilket tillåter återhämtning av inhemska populationer efter upphörande av utsättningar," forskarna skrev. Det verkar som att när du väl blivit av med skadedjuren så skulle det inte finnas någon anledning att ta tillbaka dem, men författarna noterar att det kan vara vettigt att göra det i områden där deras system eliminerar malaria men det finns "ekologiska farhågor" för att helt utrota insekten.

Som en livslång myggmagnet är jag allt för att utrota illgärarna från jordens yta. Men också, att bli av med en art – även en allmänt avskyvärd sådan – kan få konsekvenser som vi inte är medvetna om, både i nuet och längre fram. Som Homer Simpsons far uttryckte det, "trampa inte på någonting, för även den minsta förändring kan förändra framtiden på sätt som du inte kan föreställa dig."

En förändring som vi kan använda just nu är dock att minska antalet människor som lider och dör av malaria. 96 procent av världens malariadödsfall inträffar i Afrika, och mer än hälften av dem är koncentrerade till bara fyra länder: Nigeria, Demokratiska republiken Kongo, Tanzania och Niger. Om Ifegenia användes i myggtäta delar av dessa länder skulle det kunna göra en väsentlig skillnad för folkhälsan.

"Den här tekniken har potential att vara den säkra, kontrollerbara och skalbara lösningen som världen behöver för att eliminera malaria en gång för alla." sade pappersförfattaren Omar Akbari. "Nu måste vi ställa om våra ansträngningar för att söka social acceptans, regulatoriska användningstillstånd och finansieringsmöjligheter för att sätta detta system på sitt ultimata test för att undertrycka vilda malaria-överförande myggpopulationer. Vi är på väg att göra ett stort inflytande i världen och kommer inte att sluta förrän det är uppnått.”

Image Credit: Akbari Lab, UC San Diego

Tidsstämpel:

Mer från Singularity Hub