These CRISPR-Engineered Super Chickens Are Resistant To Bird Flu

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

These CRISPR-Engineered Super Chickens Are Resistant to Bird Flu PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

جین ایڈیٹنگ ٹول CRISPR دنیا میں گردش کرنے والے مہلک ترین وائرسوں میں سے ایک سے لڑنے میں بہت اہم ہو سکتا ہے — ایک ایسا وائرس جس نے 2020 سے اب تک لاکھوں لوگوں کو ہلاک کیا ہے۔

یقیناً یہ کوویڈ 19 نہیں ہے۔ وائرس خاص طور پر جارحانہ برڈ فلو کی ایک قسم ہے جس نے دنیا بھر میں چکن کی آبادی کو ختم کر دیا ہے۔ دل دہلا دینے والی بات یہ ہے کہ اس بیماری پر قابو پانے کے لیے متعدد ریوڑ مارے گئے ہیں۔ ایک درجن انڈوں کے لیے وہ آسمان چھوتی قیمتوں کے ٹیگ؟ یہ فلو تناؤ جزوی طور پر قصوروار ہے۔

گروسری کے بلوں کو ایک طرف رکھتے ہوئے، پولٹری میں پھیلنے والے وائرس کی جنگل کی آگ بھی اس خطرناک امکان کو جنم دیتی ہے کہ یہ انسانوں سمیت دیگر پرجاتیوں تک پہنچ سکتی ہے۔ کے مطابق ورلڈ ہیلتھ آرگنائزیشن کے مطابق، تین براعظموں کے 10 ممالک نے 2022 سے ممالیہ جانوروں میں برڈ فلو وائرس کی علامات کی اطلاع دی ہے، جس نے ایک اور وبائی بیماری کے خدشات کو جنم دیا ہے۔

کئی ممالک نے آغاز کیا ہے۔ ویکسینیشن مہم وائرس سے لڑنے کے لیے۔ لیکن یہ ایک زبردست دشمن ہے۔ انسانی فلو کے تناؤ کی طرح، وائرس تیزی سے تبدیل ہوتا ہے اور وقت کے ساتھ ساتھ ویکسین کو کم موثر بناتا ہے۔

لیکن کیا ہوگا اگر ہم کلیوں میں انفیکشن کو ختم کر سکیں؟

اس ہفتے، ایک جماعت برطانیہ سے تیار کردہ "سپر چکنز" جو عام برڈ فلو کے لیے لچکدار ہیں۔ چکن کے ابتدائی جراثیم کے خلیات میں - جو نطفہ اور انڈے میں نشوونما پاتے ہیں - انہوں نے CRISPR-Cas9 کا استعمال ایک واحد جین کو موافقت کرنے کے لیے کیا جو وائرس کی افزائش کے لیے اہم ہے۔

ترمیم شدہ مرغیاں بڑھیں اور ان کے غیر ترمیم شدہ "کنٹرول" ساتھیوں کی طرح برتاؤ کیا۔ وہ صحت مند تھے، معمول کی تعداد میں انڈے دیتے تھے، اور اپنے قلم میں خوشی سے چٹکی لیتے تھے۔ لیکن ان کا جینیاتی اضافہ اس وقت چمکتا ہے جب فلو کی حقیقی زندگی کی خوراک کے ساتھ چیلنج کیا جاتا ہے جیسا کہ متاثرہ کوپ میں گردش کر سکتا ہے۔ ترمیم شدہ مرغیوں نے وائرس کا مقابلہ کیا۔ تمام کنٹرول پرندوں کو فلو لگ گیا۔

چیک اکیڈمی آف سائنسز کے انسٹی ٹیوٹ آف مالیکیولر جینیٹکس کے ڈاکٹر جیری ہیجنار، جو اس مطالعے میں شامل نہیں تھے، نتائج "ایک طویل انتظار کی کامیابی" ہیں۔ بتایا سائنس. واپس 2020 میں، ہیجنار نے CRISPR استعمال کیا۔ کینسر پیدا کرنے والے وائرس کے خلاف مزاحم مرغیوں کو انجینئر کرنے کے لیے، پرندوں میں موثر جین ایڈیٹنگ کے لیے راستہ ہموار کرنا۔

ٹیکنالوجی کے پاس ابھی بھی راستے باقی ہیں۔ جینیاتی فروغ کے باوجود، ترمیم شدہ پرندے میں سے نصف بیمار ہو گئے جب وائرس کی ایک بڑی خوراک کے ساتھ چیلنج کیا گیا۔ تجربے کے اس حصے نے ایک سرخ جھنڈا بھی اٹھایا: وائرس تیزی سے تغیرات کے ساتھ جین کی تبدیلیوں کے ساتھ ڈھل گیا جس نے اسے ایک بہتر پھیلانے والا بنا دیا — نہ صرف پرندوں میں، بلکہ ایسے تغیرات بھی حاصل کر رہے ہیں جو انسانوں میں جا سکتے ہیں۔

امپیریل کالج لندن میں مطالعہ کی مصنفہ ڈاکٹر وینڈی بارکلے نے ایک پریس کانفرنس میں کہا کہ "اس نے ہمیں اس تصور کا ثبوت دکھایا کہ ہم مرغیوں کو وائرس کے خلاف مزاحم بنانے کی طرف بڑھ سکتے ہیں۔" "لیکن ہم ابھی تک وہاں نہیں ہیں۔"

نشانہ

2016 میں بارکلے نے ایک چکن جین دریافت کیا جسے برڈ فلو وائرس چکن کے خلیوں کے اندر انفیکشن اور بڑھنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ ANP32A کہلاتا ہے، یہ ایک جین فیملی کا حصہ ہے جو پروٹین بنانے کے لیے ڈی این اے کی معلومات کو دوسرے بائیو کیمیکل میسنجر میں ترجمہ کرتا ہے۔ ایک بار برڈ سیل کے اندر، فلو وائرس خود کی مزید کاپیاں بنانے کے لیے جین کی مصنوعات کو آپٹ کر سکتا ہے اور قریبی خلیوں میں پھیل سکتا ہے۔

ANP32A خلیات اور وائرس کے درمیان واحد جینیاتی ربط نہیں ہے۔ بعد میں ایک مطالعہ ایک دوسرا "حفاظتی" جین ملا جو فلو وائرس کو خلیات میں بڑھنے سے روکتا ہے۔ جین ANP32A سے ملتا جلتا ہے، لیکن دو بڑی تبدیلیوں کے ساتھ وائرس کا سیل سے رابطہ منقطع ہو جاتا ہے جیسے دروازہ بند کرنا۔ چونکہ وائرس کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے میزبان کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے روڈ بلاک بنیادی طور پر ان کی لائف لائن کو کاٹ دیتا ہے۔

بارکلے نے کہا، "اگر آپ اس [جین-وائرس] کے تعامل میں کسی طرح سے خلل ڈال سکتے ہیں...شاید اس جین ایڈیٹنگ سے، تو وائرس نقل نہیں کر سکے گا،" بارکلے نے کہا۔

نئے مطالعہ نے سوچ کی اس لائن کی پیروی کی۔ CRISPR کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے ANP32A کو چکن کے ابتدائی جراثیمی خلیات میں تبدیل کر کے حفاظتی جین میں مشاہدہ کی گئی دو جینیاتی تبدیلیوں کو الگ کر دیا۔ سیلز، جب چکن ایمبریو میں انجکشن لگائے گئے تو، صحت مند بالغ مرغیوں میں ترمیم شدہ نطفہ اور انڈوں میں اضافہ ہوا، جنہوں نے ترمیم شدہ ANP32A جین کے ساتھ بچے پیدا کیے تھے۔

یہ عمل تکنیکی لگتا ہے، لیکن یہ بنیادی طور پر 21ویں صدی کی ایک قدیم کاشتکاری کی تکنیک کی رفتار ہے: مطلوبہ خصلتوں کو محفوظ رکھنے کے لیے جانوروں کی افزائش کریں — اس معاملے میں، وائرس کے خلاف مزاحمت۔

اسٹینڈ

ٹیم نے متعدد وائرس چیلنجوں کے ساتھ ترمیم شدہ مرغیوں کا تجربہ کیا۔

ایک میں، انہوں نے دو ہفتے پرانے 20 چوزوں کی ناک میں برڈ فلو وائرس کی ایک خوراک ڈالی، جن میں سے آدھے جینیاتی طور پر تبدیل کیے گئے تھے، باقیوں کی عام طور پر نسل تھی۔ طریقہ کار شدید لگتا ہے، لیکن وائرس کی مقدار کو احتیاط سے اس کے مطابق بنایا گیا تھا جو عام طور پر متاثرہ کوپ میں موجود ہوتا ہے۔

تمام 10 کنٹرول پرندے بیمار ہو گئے۔ اس کے برعکس، ترمیم شدہ مرغیوں میں سے صرف ایک متاثر ہوا تھا۔ اور اس کے باوجود، اس نے دوسرے ترمیم شدہ پرندوں میں وائرس منتقل نہیں کیا۔

ایک دوسرے ٹیسٹ میں، ٹیم نے خوراک کو بڑھا کر اصل ناک اسپرٹز سے تقریباً 1,000 گنا زیادہ کر دیا۔ ہر ایک پرندے نے، اس کے جینیاتی میک اپ سے قطع نظر، وائرس کو پکڑا۔ تاہم، ترمیم شدہ پرندوں کو فلو کی علامات ظاہر ہونے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔ انہوں نے وائرس کی نچلی سطحوں کو بھی پناہ دی اور جینیاتی میک اپ سے قطع نظر اس کو اپنے کوپ میں دوسروں تک منتقل کرنے کا امکان کم تھا۔

پہلی نظر میں، نتائج امید افزا لگتے ہیں۔ لیکن انہوں نے سرخ جھنڈا بھی اٹھایا۔ وائرس نے ترمیم شدہ مرغیوں کو ان کے حفاظتی "سپر جینز" کے باوجود متاثر کرنے کی وجہ یہ تھی کہ بگرز تیزی سے جینیاتی ترمیم کے مطابق ڈھل گئے۔ دوسرے لفظوں میں، مویشیوں کی حفاظت کے لیے جین کا تبادلہ، ستم ظریفی یہ ہے کہ وائرس کو زیادہ تیزی سے نشوونما کے لیے دھکیل سکتا ہے۔

گولڈن تینوں

ایسا کیوں ہوگا؟ متعدد ٹیسٹوں میں پایا گیا کہ وائرل جینوم میں تغیرات نے ممکنہ طور پر وائرس کو ANP32A خاندان کے دیگر افراد پر قبضہ کرنے کی اجازت دی۔ یہ پروٹین عام طور پر فلو کے وائرل حملوں کے دوران بینچ پر بیٹھتے ہیں اور خاموشی سے وائرل نقل کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔ لیکن وقت گزرنے کے ساتھ، وائرس نے اپنی تولید کو بڑھانے کے لیے ہر جین کے ساتھ کام کرنا سیکھا۔

ٹیم اچھی طرح جانتی ہے کہ اسی طرح کی تبدیلیاں وائرس کو انسانوں سمیت دیگر پرجاتیوں کو متاثر کرنے کی اجازت دے سکتی ہیں۔ بارکلے نے کہا، "ہم نے جو تبدیلیاں دیکھی ہیں ان سے ہم گھبرائے نہیں تھے، لیکن حقیقت یہ ہے کہ ہمیں کامیابی حاصل ہوئی [انفیکشن] کا مطلب ہے کہ ہمیں آگے بڑھتے ہوئے مزید سخت ترامیم کی ضرورت ہے،" بارکلے نے کہا۔

Erasmus یونیورسٹی میڈیکل سینٹر میں ڈاکٹر Sander Herfst، جو مطالعہ کرتے ہیں ستنداریوں میں برڈ فلو کا حملہ، اتفاق کرتا ہے۔ "ایک پانی سے تنگ نظام جہاں مرغیوں میں مزید [وائرل] نقل نہیں ہوتی ہے ضروری ہے،" انہوں نے کہا سائنس.

ایک ممکنہ حل زیادہ جین ایڈیٹنگ ہے۔ ANP32A جین کے تین ارکان میں سے صرف ایک ہے جو وائرس کو پھلنے پھولنے میں مدد کرتا ہے۔ ابتدائی ٹیسٹ میں، ٹیم نے پیٹری ڈش میں خلیوں میں موجود تینوں جینز کو غیر فعال کر دیا۔ ترمیم شدہ خلیوں نے فلو وائرس کے انتہائی خطرناک تناؤ کے خلاف مزاحمت کی۔

لیکن یہ اب بھی ایک بہترین حل نہیں ہے۔ یہ جین ملٹی ٹاسکرز ہیں جو صحت اور زرخیزی کو منظم کرتے ہیں۔ تینوں میں ترمیم کرنے سے مرغی کی صحت اور دوبارہ پیدا کرنے کی صلاحیت کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ اب چیلنج یہ ہے کہ جین میں ترمیم تلاش کی جائے جو وائرس سے بچتے ہیں لیکن پھر بھی معمول کے کام کو برقرار رکھتے ہیں۔

بائیوٹیکنالوجی ایک طرف، قواعد و ضوابط اور رائے عامہ بھی جین ایڈیٹنگ کی دنیا کو پکڑنے کے لیے جدوجہد کر رہی ہے۔ CRISPRed جانوروں کو فی الحال جینیاتی طور پر تبدیل شدہ حیاتیات (GMOs) سمجھا جاتا ہے۔ یورپی یونین کے قوانین کے تحت, ایک عہدہ جو ریگولیٹری سامان کے بوجھ اور عوامی تاثر کی پریشانیوں کے ساتھ آتا ہے۔ تاہم، کیونکہ جینی ترمیمات جیسا کہ مطالعہ میں کیا گیا ہے ان کی نقل کرتے ہیں جو قدرتی طور پر فطرت میں پائے جاتے ہیں — ایک جاندار سے دوسرے میں جین کو الگ کرنے کے بجائے، کچھ CRISPRed جانور صارفین کے لیے زیادہ قابل قبول ہو سکتے ہیں۔

"میرے خیال میں دنیا بدل رہی ہے" نے کہا مطالعہ کے مصنف ڈاکٹر ہیلن سانگ، ایک ماہر جنہوں نے تین دہائیوں سے فلو سے بچنے والے پرندوں پر کام کیا ہے۔ ٹکنالوجی کے پختہ ہونے کے ساتھ ہی کھانے کے لیے جین میں ترمیم شدہ جانوروں پر ضابطے تبدیل ہو جائیں گے — لیکن آخر میں، کیا قابل قبول ہے اس کا انحصار کثیر الثقافتی نظریات پر ہوگا۔

تصویری کریڈٹ: ٹونی کوینکا / Unsplash سے