CRISPR Genome Editing: Fighting Disease

Može li se ureñivanje gena odgovoriti na širenje bolesti izazvanih komarcima kao što su Zika virus i groznica denga groznica?

Novo otkriveni gen za majstor-prekidač može davati prednost ljudima u stoljetnim ratovima insekata - i sposobnosti da se bore s greškama na manje skupi i učinkovitiji način.

AdvertisementAdvertisement

To je dobra vijest od entomologa i biokemičara u Virginiji Tech, čiji je proboj genetskog otkrića istaknut u pregledu, objavljenom danas u časopisu Trends in Parasitology.

Ženske komarci su odašiljači Zike, žuta groznica, malarija, Chikungunya i denga groznica.

Zika virus i druge opasne bolesti šire se samo jednim od 3 500 vrsta komaraca, Aedes aegypti

ili azijskim tigar komarcima, uobičajenim u Sjedinjenim Američkim Državama. Pročitajte više: Jesu li komarci najopasnija životinja na Zemlji? »

Adelmanovo i Tuovo otkriće prvog faktora koji utječe na muško, poznat i kao faktor M, u komarci se zove Nix. Izvijestio se u svibnju 2015. u visokom profilu studija časopisa Science.

Istraživači su otkrili da kada je Nix izražen u ženki zametaka, generirao je razvoj unutarnjih i vanjskih muških genitalija.

Znanstvenici su imali uspjehe s nedavnim pokušajima kontrole denga groznice genetski, oslobađanjem sterilnih, transgenskih komaraca, navodi se u izvješću istraživača.

Ali metode koje se koriste su skupo i nepraktično jer zahtijevaju dugotrajno oslobađanje insekata i teško je postići na velikom mjerilu.

To je pokazalo obećanje kao jednostavan, učinkovit i precizan pristup uvođenju mutacija na gotovo bilo koje genomsko mjesto od interesa u širokom rasponu organizama, uključujući komarce. Zhijian Tu, Virginia Tech

Tehničari Virginia Tech otkrili su bolji način borbe protiv smrtonosnih insekata.

AdvertisementAdvertisement

"Učinkovitiji i manje skupi pristup mogao bi biti da se genima malenosti generiraju CRISPR-Cas9 sustav", rekao je Tu Healthline. "Ovo je pokazalo obećanje kao jednostavan, učinkovit i precizan pristup uvođenju mutacija na gotovo bilo koje genomsko mjesto od interesa u širokom rasponu organizama, uključujući komarce. "

" Komarci su baš kao i mi.Imaju dvije kopije svakog od svojih kromosoma ", dodao je Adelman u intervjuu za Healthline. "Dodavanje Nix gena trebalo bi prisiliti sve komarci da se razvijaju kao mužjaci. "

Koristeći trenutne metode svaka generacija sterilnih komaraca mora se uzgajati u tvornici i otpustiti. Muškarci su fizički odvojeni od ženki u tvornici.

Reklame

"Uz metodu gena" vožnje malenosti ", ženke se ne trebaju razvrstati u tvornici, jer imate sve muškarce", rekao je Adelman. "Kad koristite pristup gdje su Nix mužjaci također plodni, za svaku generaciju koju ste stražnji u tvornici možete dobiti mnoge generacije koje proizvode sve muškarce u divljini. "

Pročitajte više: Znanstvenici pronašli genetsko uređivanje s CRISPR-om teško se oduprijeti»

AdvertisementGeneral

CRISPR je konačni sastojak

Geni Nix sam po sebi, i dalje će biti prenesen samo na polovicu potomstvo. Znanstvenici će morati koristiti CRISPR-Cas9 da razbije kromosom koji nema nix, rekao je.

"Stanice su vrlo dobre pri popravljanju razbijenih kromosoma", rekao je Adelman. "U ovom će slučaju upotrijebiti kromosom koji sadrži Nix kao vodič za popravak slomljenog kromosoma. Rezultat je da svaki kromosom sada sadrži Nix, umjesto samo jednog. Tako će većina potomaka biti muški u svakoj generaciji. "

" Postalo nam je jasno da je Nix jak kandidat za faktor koji utječe na muškarca, jer se to može naći samo kod muškaraca ", rekao je Tu. "To se izražava rano tijekom razvoja prije određivanja spola, a njen slijed ukazuje na potencijalnu funkciju u reguliranju ključnih igrača u određivanju spola. "

Znanstvenici su pokazali da je Nix prvi faktor koji utječe na muške komarce pokazujući da je to" potrebno i dostatno "za pokretanje razvoja muškog komarca, dodao je.

U sljedećoj fazi, Adelman i Tu će testirati svoju hipotezu.

AdvertisementAdvertisement

Vjeruju da li u autosome (kromosomi koji nisu vezani za seks) integrirati jedan ili nekoliko ključnih gena za determiniranje mužjaka (kao što je Nix), dovoljno je smanjiti broj ženskih komaraca bilo dodavanjem žensko-letalnost ili okretanje ženki u plodne ili sterilne mužjake.

Adelman je rekao da "još uvijek postoji dosta tehničkih detalja za rješavanje" - uključujući dobivanje lokalne podrške za testiranje tehnologije na terenu - prije nego što mogu primijeniti svoje otkriće na terenu.

U ovom trenutku još uvijek nije jasno kako Nix kontrolira seksualnu odlučnoću u komarcima, rekao je Tu, i jesu li Čimbenici M čuvaju se preko vrsta koje prenose različite bolesti.

Dodao je da učinkovitost i dugoročna stabilnost CRISPR-sustava na genus pogonu u komarci ostaju nepoznati.

"Ovaj novi pristup vjerojatno je učinkovitiji od klasičnih tehnika sterilnih insekata kako bi se postigla redukcija populacije i kontrola bolesti, jer se muška pristranost održava tijekom mnogih generacija", rekao je Tu."Pristup bi ipak konačno bio samo-ograničavan jer lokalna populacija može srušiti zbog nedovoljnog broja žena, što bi moglo ukloniti inženjer Nix gena iz okoline. "

Njihov je rad podržan od dvije istraživačke potpore Nacionalnog instituta za alergije i infektivne bolesti na Nacionalnim institutima zdravlja. Ovog mjeseca dobili su još dvije potpore iste agencije da nastave svoja istraživanja o određivanju spola i srodnim aplikacijama kako u Aedes aegypti

i

Anopheles stephensi

(nositelj malarije u Indiji, Južna Azija i na Bliskom istoku).

Dok njihovo istraživanje može imati izvanredan utjecaj na globalno zdravlje, znanstvenici su zabrinuti zbog etike oslobađanja genetski modificiranih organizama u okoliš.

"Te smetnje uzimamo vrlo ozbiljno", rekao je Adelman. "Objavljivanje naših stavova o tehnologiji sada, kada još uvijek postoji mnogo godina prije potencijalnih pokušaja, trebalo bi pomoći da sva argumente u javnu sferu dovedu dovoljno vremena da se informira o raspravi. „