ДНК комаров изменена, чтобы предотвратить распространение малярии

Изменяя ген, малярийные комары умирают до того, как малярийные паразиты успевают развиться в их телах. Согласно лабораторным исследованиям и компьютерному моделированию, это может полностью остановить распространение смертельного паразита.

из-за генетической модификации Малярийные паразиты эволюционируют медленнееМодификация также сокращает продолжительность жизни комаров. В результате они умирают до того, как могут передать болезнь.

Лабораторные исследования и компьютерное моделирование позволяют предположить, что это может полностью остановить распространение смертоносного паразита. Джордж Кристофидес, профессор инфекционных заболеваний и иммунологии Имперского колледжа Лондона и член исследовательской группы. «Сочетание этих двух эффектов устранит передачу малярии», — говорит он.

Чтобы этот подход работал, необходимо использовать то, что называется сжатием генов, а это значит, что необходимо Редактирование генов Распространяется в популяциях диких комаров. Благодаря этому механизму все потомки наследуют определенный фрагмент ДНК, и только половина потомков наследует ДНК. Из-за генетического давления этот фрагмент ДНК распространяется на всю популяцию, даже если мутация имеет негативные последствия для комаров.

захват

Синтетическая генная печать не использовалась в дикой природе, хотя существуют естественные копии. Давление генов на основе CRISPR уже было успешно протестировано на комарах в неволе.

Исследователи в Танзании в настоящее время модифицируют местных комаров таким же образом, как это использовали лондонские исследователи, чтобы увидеть, насколько эффективна модификация против местных паразитов малярии. Если эти модификации окажутся успешными, команды захотят работать вместе для проведения полевых испытаний. Пока они хранят тесты в стенах лаборатории. «Мы ничего не снимаем, — говорит Кристофидес.

Новый метод основан на том факте, что малярийным паразитам требуется от десяти до двенадцати дней, чтобы развиться внутри тела комара и достичь слюнных желез. Только тогда комариные укусы могут заразить человека. Но жизнь в дикой природе Анофелес ГамбияКомары, которые могут переносить малярию, обычно живут всего десять дней.

белок против паразита

«Таким образом, вы можете нарушить весь цикл передачи, замедлив рост паразитов», — говорит Кристофидес. Чтобы добиться этого, его команда приступила к работе над генетической модификацией в Гамбиякомаров, заставляя их кишечные клетки выделять два небольших белка, которые, как было показано, замедляют рост паразита. Один из этих белков поступает от африканских когтистых лягушек, а другой — от медоносных пчел.

Команда уже показала, что для обнаружения малярийных паразитов у инфицированных и модифицированных комаров требуется на несколько дней больше. Генетические изменения также сокращают продолжительность жизни комаров на несколько дней, говорит Кристофидес. Это снижает вероятность того, что комар выживет достаточно долго, чтобы стать заразным.

Эволюция как препятствие

При таком подходе есть две потенциальные проблемы. Поскольку генетическое давление способствует дальнейшему распространению модификации, существует риск того, что малярийные паразиты разовьют устойчивость к этим двум белкам. Чтобы этого не произошло, важно как можно шире распространить модификацию, — говорит Кристофидес. Чем быстрее популяция паразита исчезнет, ​​тем меньше шансов, что устойчивость разовьется в ходе эволюции.

Кроме того, комары могут эволюционировать таким образом, что давление генов больше не работает. Кристофидес говорит, что он должен быть спроектирован таким образом, чтобы этот риск оставался минимальным.

Другие исследовательские группы также работают над другими вариантами генетического давления, которое может уничтожить популяции комаров, например, делая всех потомков женского пола бесплодными, в то время как самцы остаются фертильными и распространяют генетическое давление.

убить или быть убитым

Вы также можете использовать эти два подхода вместе. в первый раз давление гена убийцы, что уничтожает население в одном районе, за которым следует генетическое давление, которое предотвращает распространение малярии выжившими или комарами из других районов. «Мы думаем, что они могут внести свой вклад», — говорит Кристофидес.

В Бразилии уже выпускают миллионы генетически модифицированных самцов комаров, чтобы уменьшить количество диких комаров. Этот комар несет ген, который убивает все потомство самок, с которыми он спаривается. Пока нет доказательств того, что этот ген сохраняется в дикой природе в течение длительных периодов времени.

Малярия по-прежнему ежегодно убивает полмиллиона человек, в основном детей. В прошлом году была вакцина против малярии Он был одобрен впервые. Это может произойти вскоре после этого, но эти вакцины не во всех случаях одинаково эффективны.