برای مبارزه با زیکا، اجازه دهید که پشه ها را به صورت ژنتیکی تغییر دهیم. راه قدیمی

محققان تکنیک های انباری را برای پشه های Aedes در حال توسعه می دانند - زمان تولید آنها تنها 2.5 هفته است. IAEA Imagebank، CC BY-NC-NDمحققان تکنیک های انباری را برای پشه های Aedes در حال توسعه می دانند - زمان تولید آنها تنها 2.5 هفته است. IAEA Imagebank، CC BY-NC-ND

نزدیکی وحشت ناشی از گسترش سریع است از ویروس Zika فوریت جدیدی در مورد اینکه چگونه بهتر است برای کنترل پشه هایی که بیماری های انسان را کنترل می کنند، آورده است. Aedes aegypti پشه ها مردم را در سراسر جهان نابود می کنند و سه بیماری ویروسی را گسترش می دهند: دانگ, چیکونگونیا و Zika. واکسن موثر اثبات شده یا داروهای خاصی برای درمان بیماران پس از قراردادن این ویروس ها وجود ندارد.

کنترل پشه تنها راه در حال حاضر محدود کردن آنها است. اما این کار آسان نیست. روش های کلاسیک کنترل مانند حشره کش ها سقوط از نفع - آنها می توانند اثرات نامطلوب محیطی داشته باشند مقاومت به حشره کش ها را افزایش می دهد در پشه های باقی مانده. جدید روش های کنترل پشه مورد نیاز است - اکنون.

بنابراین زمان رسیده است تا یک رویا طولانی مدت کشف شود زیست شناسان بردار، از جمله من: استفاده از ژنتیک برای متوقف کردن یا محدود کردن گسترش بیماری های پشه. در حالی که تکنولوژی های ویرایش ژن در چند دهه گذشته به طور چشمگیری پیشرفت کرده اند، اعتقاد من این است که ما روش های قدیمی تر، سعی و راست را که می توانستیم در این حشرات هم کار کنیم، نادیده گرفتیم. ما می توانیم هدف تولید پشه هایی را که قادر به انتقال پاتوژن های انسانی نیستند، با استفاده از همان روش های پرورش نژادی که مردم برای قرن ها در حیوانات و گیاهان دیگر استفاده می کنند، انجام دهند.

تکنیک های روی میز

یک استراتژی کلاسیک برای کاهش جمعیت حشرات به وجود آمده است جمعیت سیل با مردان استریل - معمولا تولید شده با استفاده از اشعه. هنگامی که زنان در جمعیت هدف، با این مردان متصل می شوند، هیچ فرزند زنده ای را تولید نمی کنند - امیدوارم توقعات جمعیت را خراب کنند.

پیچ و تاب مدرن در این روش، تولید مردان ترنسژنیک است که ژن غلط کشنده را حمل می کنند که عمدتا باعث ایجاد آنها می شود. فرزندان ناشی از این مردن در مرحلۀ لارو میمیرند و نسلهای آینده را از بین میبرند. این روش توسط شرکت بیوتکنولوژی Oxitec و در حال حاضر در برزیل استفاده می شود.

به جای اینکه فقط پشه ها را بکشند، یک استراتژی موثرتر و پایدار برای تغییر ژنتیکی آنها خواهد بود تا آنها دیگر نمی توانند یک میکروب ایجاد کننده بیماری را انتقال دهند.

تکنیک ویرایش جدید ژن CRISPR قدرتمند می تواند برای ایجاد ترانس ژن ها (مواد ژنتیکی از گونه های دیگر) استفاده شود. این روش خوب کار می کند در پشه ها و به طور بالقوه راهی برای "درایو" transgenes به جمعیت. CRISPR می تواند به سرعت گسترش یک ژن را که مقاومت در برابر انتقال ویروس را به وجود می آورد کمک کند - دانشمندان به نام refractoriness.

اما CRISPR بحث برانگیز است، به خصوص به عنوان انسان مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا transgenes آن را به فرد وارد می شود می تواند به فرزندان خود منتقل شود. بدون شک استفاده از CRISPR برای ایجاد و انتشار پشه های اصلاح شده ژنتیکی به طبیعت موجب اختلاف نظر می شود. رییس اطلاعات ملی آمریکا، جیمز کلپپر، تا به امروز رفته است CRISPR را یک سلاح بالقوه از کشتار جمعی می کند.

اما آیا فناوری های ترانس ژنیک برای تغییر ژنتیکی جمعیت پشه ها لازم است؟نمونه هایی از انتخاب مصنوعی موفق از صفات مختلف از طریق سال. در مرکز یک کارتون از 'بلوک' دانشمندان می خواهم در پشه را انتخاب کنید به طوری که آنها نمی توانند بر روی ویروس منتقل می شود. جف پاول، نویسنده ارائه شده است

پرورش انتخابی راه قدیمی

اصلاح ژنتیکی جمعیت برای قرن ها با موفقیت های زیادی ادامه دارد. این موضوع برای تقریبا تمام گیاهان و حیوانات تجاری مفید است که مردم برای غذا یا سایر محصولات، از جمله پنبه و پشم، استفاده می کنند. پرورش selective می تواند تغییرات زیادی در جمعیت ها بر اساس تنوع طبیعی درون گونه ایجاد کند.

انتخاب مصنوعی با استفاده از این تنوع طبیعی بارها و بارها اثبات شده است، به ویژه در جهان کشاورزی. با انتخاب والدین با ویژگی های مطلوب (جوجه ها با تولید تخم مرغ بیشتر، گوسفند با پشم نرمتر) برای چندین نسل متوالی، می توان تولید یک نژاد "درست کشت" که همیشه دارای صفات مورد نظر باشد. این ممکن است بسیار متفاوت از اجداد باشد - فکر کنید تمام نژادهای سگ مشتق شده از یک گرگ نیاکان.

تا به امروز، تنها کار محدودی از این نوع بوده است انجام شده در پشه ها. اما نشان می دهد که ممکن است برای پشه ها با توانایی کاهش توانایی انتقال پاتوژن های انسان انتخاب شود. بنابراین، به جای معرفی ترانس ژن از گونه های دیگر، چرا از تنوع ژنتیکی به طور طبیعی موجود در پشه ها استفاده نمی شود؟

استخراج گونه های پشه ها از طریق انتخاب مصنوعی دارای مزایای متعددی نسبت به روش های ترانس ژنیک است.

  • تمام اختلافات و خطرات احتمالی موجود در موجودات تراریخته (GMOs) از اجتناب می شود. ما فقط درباره افزایش شیوع در جمعیت ژن های پشه ای که ما دوست داریم، صحبت می کنیم.
  • پشه های منتخب مستقیما از جمعیت هدف به دست می آید و احتمالا رقابتی تر از زمانی است که به گوشه ای از وحشی باز می گردد. از آنجایی که سویه نسوز جدید که نمی تواند ویروس را حمل کند، فقط ژن ها را از جمعیت هدف می گیرد، به طور خاص با محیط محلی سازگار است. دستکاری آزمایشگاهی برای تولید پشه های تراریخته شناخته شده است تناسب اندام خود را کاهش دهید.
  • با شروع از جمعیت پشه محلی، دانشمندان می توانند به طور خاص برای رفع حساسیت به سرطان ویروس آلوده به مردم در حال حاضر در آن محل انتخاب کنید. به عنوان مثال، چهار نوع متفاوت از ویروس دنگی به نام سروتایپ وجود دارد. برای کنترل بیماری، پشه های انتخاب شده باید در معرض سروتیپ فعال در آن محل در آن زمان مقاوم باشند.
  • ممکن است برای سویه های پشه هایی که قادر به انتقال ویروس های متعدد نیستند، ممکن است انتخاب شود. از همان Aedes aegypti گونه های پشه دنگ، چیکنگونیا و زیکا را انتقال می دهد، افرادی که در مناطقی زندگی می کنند که این پشه ها را دارند، به طور همزمان در معرض خطر سه بیماری قرار دارند. در حالی که هنوز نشان داده نشده است، هیچ دلیلی وجود ندارد که فکر کنیم پرورش دهندگان انتخابی دقیق و دقیق نباید پشه هایی را که قادر به پخش همه ویروس های پزشکی هستند را نداشته باشد.

خوشبختانه، آه aegypti ساده ترین پشه است که در اسارت عقب می ماند و زمان نسبی حدود 2.5 هفته است. بنابراین بر خلاف نسل کلاسیک گیاهان و حیوانات که سال ها با نسل ها در ارتباط با ارگانیسم ها برخورد می کنند، نسل های 10 انتخاب این پشه تنها چند ماه طول می کشد.

این به این معنا نیست که ممکن است در استفاده از این رویکرد موانعی وجود نداشته باشد. شاید مهمترین نکته این است که ژن هایی که برای انتقال این بیماری ها به این حشرات سخت می شود نیز ممکن است حشرات فردی را ضعیف تر یا کمتر از جمعیت طبیعی هدف قرار دهند. در نهایت پشه های آزمایش شده و فرزندانشان می توانند از جمعیت وحشی بیرون بیایند و از بین بروند. ممکن است ما مجبور باشیم به طور مداوم پشه های نسوز را آزاد کنند - یعنی کسانی که در انتقال بیماری مورد نظر خوب نیستند - برای غلبه بر انتخاب بر علیه ژن های مقاوم مطلوب.

و پاتوژن های منتقل شده از پشه ها خود را تکامل می دهند. ویروس ها ممکن است جهش کنند تا از هر بلوک پشه ژنتیکی اصلاح شود. هر برنامه ای برای تغییر ژنتیکی جمعیت پشه ها باید برنامه های احتمالی را برای زمانی که ویروس ها و سایر بیماری های پاتوژن به وجود می آیند، داشته باشند. سویه های جدیدی از پشه ها می توانند به سرعت برای مبارزه با نسخه جدید ویروس - بدون هزینه های تکنولوژی ترانس ژنیک مورد نیاز است.

امروزه تولیدکنندگان گیاهان و حیوانات به طور فزاینده با استفاده از تکنیک های جدید دستکاری ژن به منظور بهبود بیشتر گونه های مهم اقتصادی. اما این تنها پس از آن است که انتخاب مصنوعی سنتی تا آنجا پیش رفته است که بتواند نژاد را بهبود بخشد. بسیاری از زیست شناسان پشه پیشنهاد می کنند به طور مستقیم به جدیدترین روش های ترانس ژنیک فانتزی که هرگز نشان داده نشده است در واقع در جمعیت طبیعی پشه ها کار کنند. آنها از طریق یک رویکرد اثبات شده، ارزان تر و کمتر بحث برانگیز که باید حداقل یک شات داده شود، پرش می کنند.

درباره نویسنده

گفتگوجفری پاول، استاد، دانشگاه ییل. منافع اصلی او مسائل اساسی ژنتیک تکاملی و تکامل مولکولی است که عمدتا با استفاده از Drosophila به عنوان ارگانیسم مدل و استفاده از فن آوری های ژنتیک و مفاهیم به پشه ها برای کمک به کنترل بیماری هایی که آنها انتقال می دهند.

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

{amazonWS: searchindex = کتابها؛ keywords = zika virus؛ maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده