Komary uodpornione na malarię mogą pomóc wyeliminować tę chorobę
Fot. Adobe Stock
Zmodyfikowane dzięki technice edycji genów komary wytwarzają przeciwciała przeciwko pasożytowi malarii, co może oznaczać, że nie będą zakażać ludzi – informuje czasopismo „PNAS”.
Malaria to jedna z głównych przyczyn zgonów i złego stanu zdrowia ludzi na świecie. Spośród 200 milionów chorych rocznie umiera około 600 tysięcy. Szczególnie zagrożone zgonem są dzieci poniżej 5 lat w Afryce Subsaharyjskiej.
Ostatnio opracowano dwie szczepionki przeciwko malarii, jednak dają one tylko częściową odporność na tę chorobę. Trwają prace nad innymi strategiami zwalczania chorób przenoszonych przez komary, w tym - nad modyfikacją genetyczną, która prowadzi do wyginięcia wszystkich komarów na docelowym obszarze, ale może mieć nieprzewidywalny wpływ na ekosystemy.
Prof. Anthony James z University of California w Irvine i jego zespół poddali komary edycji genów, dzięki czemu są one odporne na pasożyty wywołujące malarię.
Jeśli zostaną wypuszczone na wolność, modyfikacja genetyczna powinna rozprzestrzenić się w populacji komarów, ponieważ zawiera sekwencję znaną jako „gene drive”, co oznacza, że całe potomstwo zmodyfikowanych owadów odziedziczyłoby odporność. Takie podejście może zmniejszyć liczbę przypadków malarii u ludzi.
Komary mogą żyć, ale wytwarzają przeciwciała, które zabijają najgroźniejszego spośród pasożytów wywołujących malarię - jednokomórkowy organizm zwany Plasmodium falciparum.
Wstawiony fragment DNA zawiera geny dla dwóch fragmentów przeciwciał, z których każdy wymierzony jest w pasożyta na innym etapie jego cyklu życiowego u komarów. Jak powiedział prof. James, zmniejsza to szansę na rozwinięcie przez pasożyta odporności.
Dzięki dodatkowej sekwencji modyfikacja powinna rozprzestrzenić się w populacji. Modyfikacji podlega gen odpowiedzialny za kolor oczu, dlatego zmodyfikowane komary mają czerwone oczy, co pomaga w monitorowaniu sukcesu strategii.
Potomstwo zmodyfikowanego komara i normalnego komara będzie początkowo miało jeden zmodyfikowany gen pigmentu oka i jeden normalny. Dzięki modyfikacji powstają przerwy w normalnym genie; zwykłe enzymy naprawy DNA używają wtedy zmodyfikowanego DNA jako matrycy i kopiują tę sekwencję do normalnego genu – tak więc potomstwo ma w rezultacie dwa zmodyfikowane geny.
Podczas testów laboratoryjnych system był nieskuteczny w przypadku jednego gatunku komara, zwanego Anopheles gambiae, ponieważ zmniejszał skuteczność samców w kryciu samic.
Natomiast w przypadku gatunku Anopheles coluzzii gen szybko rozprzestrzenił się w małych klatkach komarów, w wyniku czego były one siedliskiem mniejszej liczby pasożytów niż niezmodyfikowane owady. Na tej podstawie zespół obliczył, że gdyby zmodyfikowane komary zostały wypuszczone na wyspę w optymalnych warunkach, w ciągu 3 miesięcy liczbę przypadków malarii można zmniejszyć o ponad 90 proc.
Naukowcy prowadzą obecnie rozmowy w celu przetestowania metody na Wyspie Świętego Tomasza, u zachodnich wybrzeży Afryki, gdzie główną przyczyną malarii są komary z gatunku A. coluzzii.
Zdaniem ekspertów metody zwalczania malarii, które nie eliminują owadów, mogą być lepsze z ekologicznego punktu widzenia, ponieważ komary nadal mogą odgrywać rolę w ekosystemie.
Więcej informacji w artykule źródłowym - https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221118120 (PAP)
Autor: Paweł Wernicki
pmw/ bar/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
