Naukowcy od dawna szukali szczepionki przeciwko malarii, ale pozostaje ona jedną z najbardziej śmiercionośnych chorób na świecie. Prawie połowa światowej populacji żyje na obszarach, na których występuje przenoszenie malarii, a szacunkowo 619 000 osób zmarło z powodu tej choroby w 2021 r. Co gorsza, zdecydowana większość przypadków prowadzących do śmierci dotyczy małych dzieci.

Naukowcy z University of California w San Diego mogli znaleźć sposób na zmniejszenie tego ciężaru chorób. Wykorzystali narzędzie do edycji genów CRISPR, aby zmienić gen kontrolujący rozwój płciowy komarów. Samce komarów nie gryzą ludzi; to samice roznoszą malarię i inne choroby. Metoda zespołu UCSD wykorzystuje edycję genów w celu zabicia całego potomstwa samic komarów w danej populacji owadów.

Wspomniany gatunek komara to Anopheles gambiae, powszechnie nazywany afrykańskim komarem malarii i opisywany jako „najskuteczniejszy wektor ludzkiej malarii”. Są antropofilne, co oznacza, że ​​bardziej lubią ludzką krew niż zwierzęcą i rozwijają się w gorącym klimacie z dużą ilością wilgoci. Trudno pojąć, dlaczego w ogóle taki owad istnieje, prawda?

Ale jest nadzieja. W artykule opublikowanym w zeszłym tygodniu w Postępy nauki, naukowcy opisali metodę nazwaną Ifegenia. Słowo to jest skrótem od „dziedziczonej eliminacji kobiet przez genetycznie zakodowane nukleazy w celu przerwania alleli”. Zespół zauważył, że wybrał imię na cześć postaci z mitologii greckiej: Ifigenia została poświęcona przez swojego ojca, króla Agamemnona, aby wygrać bitwę.

System Ifegenia celuje w gen zwany żeńskim, lub uciekać. Działa poprzez genetyczne kodowanie nukleazy Cas9 („nożyczki molekularne”, których CRISPR używa do cięcia nici DNA) w jednej rodzinie komarów i przewodnika RNA w innej rodzinie. Kiedy komary z dwóch różnych rodzin łączą się w pary, ich potomstwo kończy z mutacjami w uciekać gen, który powoduje śmierć wszystkich larw samic.

Tymczasem samce nie tylko żyją, ale także przenoszą i rozprzestrzeniają ifegenię; oznacza to, że każda samica, którą zapłodnią, będzie miała tylko potomstwo płci męskiej – które również będzie przenosić i rozpowszechniać edycję genetyczną, aby nadal zapobiegać narodzinom kobiet roznoszących choroby.

W danej populacji to tylko kwestia czasu, aż nie będzie już samic – a tym samym nie będzie możliwości rozprzestrzeniania się malarii. Ponieważ komponenty Cas9 i przewodnika RNA są oddzielne, dopóki nie nastąpi kojarzenie, oporność genetyczna i inne problemy powszechne w technologii napędu genowego nie będą przeszkadzały Ifegenia.

„Ifegenia może osiągnąć solidne tymczasowe tłumienie populacji w szerokim zakresie wartości parametrów uwalniania, umożliwiając odbicie rodzimych populacji po zaprzestaniu uwalniania” – napisali naukowcy. Wydaje się, że gdy pozbędziesz się szkodników, nie będzie powodu, aby je przywracać, ale autorzy zauważają, że może to mieć sens w obszarach, w których ich system eliminuje malarię, ale istnieją „ekologiczne obawy” dotyczące całkowitego wytępienia Owad.

Jako dożywotni magnes na komary, jestem za wyeliminowaniem złoczyńców z powierzchni Ziemi. Ale także pozbycie się gatunku – nawet powszechnie znienawidzonego – może mieć skutki, których nie jesteśmy świadomi, zarówno w teraźniejszości, jak iw przyszłości. Jak ujął to ojciec Homera Simpsona: „nie nadepnij na nic, ponieważ nawet najmniejsza zmiana może zmienić przyszłość w sposób, którego nie jesteś w stanie sobie wyobrazić”.

Jedną zmianą, której moglibyśmy teraz użyć, jest zmniejszenie liczby osób cierpiących i umierających na malarię. 96 procent zgonów z powodu malarii na świecie ma miejsce w Afryce, a ponad połowa z nich koncentruje się w zaledwie czterech krajach: Nigerii, Demokratycznej Republice Konga, Tanzanii i Nigrze. Gdyby Ifegenia została zastosowana w gęstych od komarów częściach tych krajów, mogłaby znacząco wpłynąć na zdrowie publiczne.

„Ta technologia może być bezpiecznym, kontrolowanym i skalowalnym rozwiązaniem, którego świat pilnie potrzebuje, aby raz na zawsze wyeliminować malarię” – powiedział autor artykułu Omar Akbari. „Teraz musimy skierować nasze wysiłki w celu uzyskania akceptacji społecznej, zezwoleń regulacyjnych na stosowanie i możliwości finansowania, aby poddać ten system ostatecznemu testowi tłumienia dzikich populacji komarów przenoszących malarię. Jesteśmy o krok od wywarcia wielkiego wpływu na świat i nie spoczniemy, dopóki tego nie osiągniemy”.

Źródło zdjęcia: Akbari Lab, UC San Diego