Sıtmaya, enfekte dişi Anofel sivrisineklerinin ısırıkları yoluyla insanlara bulaşan sivrisinek kaynaklı bir parazit neden olur. Bu hastalık ölümcül insan hastalıklarından biridir, ancak bilim adamları sıtmanın büyümesini yavaşlatan sivrisinekler geliştirdiler. Sıtma, insanlığın en yıkıcı hastalığıdır. Böcek ilaçlarına dirençli sivrisineklerin ve ilaca dirençli parazitlerin artması, vakaların azaltılması ve ölümlerin azaltılması konusunda ilerleme sağladı.
Bilim adamlarının yaptığı genetik değişiklik:
Genetik modifikasyon sivrisinekler bağırsaklarında parazitlerin büyümesini azaltan bileşikler üretir. Bu parazitlerin sivrisineklerin tükürük bezlerine ulaşması ve böcekler ölmeden önce bir ısırıkla bulaşması pek olası değildir. Bu teknik sıtmanın yayılma olasılığını azaltır.
Gen sürücüleri, sıtma vektörlerinin genetik kontrolü için umut vaat ediyor. Gen tahriki, endonükleaz genlerinin süper Mendel yayılımına dayanan yeni ve devam eden bir stratejiydi. Sürüngenlerden, bitkilerden veya böceklerden elde edilen antimikrobiyal peptitler (AMP'ler), antimalarial efektörler olarak kabul edilir ve farklı parazitlere karşı etkinlikleri açısından in vitro ve in vivo olarak test edilir.
Ancak AMP'ler dizi ve yapı bakımından farklıdır; bazıları katyonik ve amfifilik olup, negatif yüklü mikrobiyal zarlara ve daha az ölçüde hayvan hücrelerinin zarlarına yapışır.
Mikrobiyal yüzeyde gözenek oluşumuna veya peptitlerin birikmesine neden olarak deterjan benzeri bir işleyişi bozan Geçirgenlik mekanizması ileri sürülmektedir. AMP'lerin alt kümesi, mitokondriyal ayrılma yoluyla mitokondriye bağımlı adenozin trifosfat (ATP) sentezine doğrudan müdahale etmiştir.
Sıfır takım Imperial College London Modifikasyonu yaymak ve sıtmanın bulaşma şansını azaltmak için mevcut "gen tahrik" teknolojisi üzerinde çalışmak üzere ayarlandı.
Bill ve Melinda Gates Vakfı Hastalık Modelleme Enstitüsü'nden bazı işbirlikçileri, ilk kez, çeşitli Afrika ortamlarında kullanıldığında değişikliklerin etkisini değerlendirebilecek bir model geliştirdiler.
Zero ekibi, yüksek bulaşma oranlarında bile sıtma vakalarını azaltabildiğinden, bulaşma tarafından geliştirilen modifikasyonu buldu. Laboratuvardaki modifikasyon teknolojisinin sonucu ve modelleme, Science Advances'da yayınlanmaktadır.
Parazitin gelişiminin geciktirilmesi sıtma hastalığının yayılmasının azaltılmasına yardımcı olur:
Sıtma dünya nüfusunun yaklaşık yarısını riske atan dünyanın en yıkıcı hastalıklarından biridir. 2021'de yaklaşık 241 milyon kişi enfekte oldu ve en çok etkilenen 627,000 kişi Sahra altı Afrika'da beş yaşın altındaki çocuklardı.
Imperial Yaşam Bilimleri bölümünün ortak yazarlarından Dr. Tibebu Habetwold şunları söyledi: “2015'ten bu yana sıtmayla mücadelede kaydedilen ilerleme durdu. Taşıdıkları sivrisinekler ve parazitler, böcek ilaçları ve tedaviler gibi mevcut müdahalelere karşı dirençli hale geliyor ve fonlar sabitlendi. Yenilikçi yeni araçlar geliştirmemiz gerekiyor.”
Bu hastalık, dişi bir sivrisinek, sıtma paraziti bulaşmış birini ısırdığında insanlar arasında yayılır. Daha sonra parazit sivrisineğin bağırsağında bir sonraki aşamaya geçerek tükürük bezlerine doğru ilerler ve bu bezler sivrisineğin ısırdığı bir sonraki kişiye bulaşmaya hazır hale gelir.
Sıfır ekibi, Sahra altı Afrika'daki sıtma taşıyıcısı sivrisinek türünü değiştirdi: Anopheles Gambiae. Bir sivrisinek aldığında kan yemek, bağırsaklarında antimikrobiyal peptitler olarak bilinen iki molekül üretir.
Başlangıçta bal arılarından ve Afrika pençeli kurbağalarından elde edilen bu peptitler, sıtma parazitinin gelişimini geciktirir. Bir sonraki parazitin sivrisineklerin tükürük bezlerine ulaşmasından önce birkaç gün gecikmeye neden olur ve bu süre zarfında doğadaki sivrisineklerin çoğunun ölmesi beklenir.
Parazit, parazitin enerji metabolizmasına müdahale ederek sivrisinek üzerinde bazı etkilere neden olur, ömrünü kısaltır ve parazitin bulaşma yeteneğini azaltır.
Sıtmanın yayılmasının ortadan kaldırılmasında başka bir eylem şekli:
Ekip, Tanzanya'da genetiği değiştirilmiş sivrisinekleri getirip ele almak ve ilgili topluluklarda dolaşan parazitlere karşı modifikasyonun işe yaradığından emin olmak için yerel olarak etkilenen okul çocuklarından parazit toplamak da dahil olmak üzere bazı testler yapmak için bir tesis kurdu.
Eş-lider yazar Profesör George Christophides şunları söyledi: "Tarih bize, sıtma kontrolü söz konusu olduğunda sihirli bir çözümün olmadığını öğretti; bu nedenle elimizdeki tüm silahları kullanmamız ve daha fazlasını üretmemiz gerekecek."
"Gen güdüsü o kadar güçlü bir silahtır ki, ilaçlarla birleştiğinde aşılar ve sivrisinek kontrolü sıtmanın yayılmasını durdurmaya yardımcı olabilir ve insan hayatını kurtarın.”
Gen sürücüsü, sivrisineklere eklenebilen ve anti-parazit genetik modifikasyonun tercihli olarak kalıtsal olarak aktarılmasına ve doğal popülasyonlar arasında geniş çapta yayılmasına neden olan bir genetik hiledir.
Dergi Referansı
- Astrid Hoermann, Tibebu Habtewold, Prashanth Selvaraj, Giuseppe Del Corsano, Paolo Capriotti, Maria Grazia Inghilterra, Temesgen M. Kebede, George K. Christophides ve Nikolai Windbichler. Gen tahrikli sivrisinekler, Plasmodium Sporogonic gelişimini geciktirerek sıtmanın ortadan kaldırılmasına yardımcı olabilir. Bilim Gelişmeler 21 Eylül 2022 Cilt 8, Sayı 38 DOI: 10.1126/sciadv.abo1733
