مالاریا توسط یک انگل منتقله از پشه ایجاد می شود که از طریق نیش پشه های ماده آنوفل آلوده به افراد منتقل می شود. این بیماری یکی از بیماری های کشنده انسان است، اما دانشمندان پشه هایی ساخته اند که رشد مالاریا را کند می کند. مالاریا مخرب ترین بیماری انسان است. افزایش پشه های مقاوم به حشره کش ها و انگل های مقاوم به دارو باعث پیشرفت در کاهش موارد و کاهش مرگ و میر شد.
اصلاح ژنتیکی توسط دانشمندان:
اصلاح ژنتیکی در پشه ها در روده خود ترکیباتی تولید می کند که رشد انگل ها را کاهش می دهد. بعید است که این انگل ها به غدد بزاقی پشه برسند و قبل از مرگ حشرات از طریق نیش منتقل شوند. این تکنیک احتمال شیوع مالاریا را کاهش می دهد.
محرک های ژنی نویدبخش کنترل ژنتیکی ناقلان مالاریا هستند. محرک ژن یک استراتژی جدید در حال انجام بود که بر اساس گسترش فوق مندلی ژن های اندونوکلئاز بود. پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) از خزندگان، گیاهان یا حشرات به عنوان عوامل ضد مالاریا در نظر گرفته می شوند و آنها در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی برای کارایی آنها در برابر انگل های مختلف آزمایش شدند.
اما AMP ها از نظر توالی و ساختار متفاوت هستند، جایی که برخی از آنها کاتیونی و آمفیفیلیک هستند که به غشاهای میکروبی با بار منفی و تا حدی به غشای سلول های حیوانی می چسبند.
مکانیسم نفوذپذیری ارائه شده است که باعث تشکیل منافذ یا تجمع پپتیدها در سطح میکروبی می‌شود و روشی شبیه به مواد شوینده را مختل می‌کند. زیرمجموعه AMP ها مستقیماً با جداسازی میتوکندریایی با سنتز آدنوزین تری فسفات وابسته به میتوکندری (ATP) تداخل دارند.
تیم صفر از امپریال کالج لندن برای کار بر روی فناوری موجود "درایو ژن" به منظور گسترش تغییرات و کاهش شانس انتقال مالاریا ترتیب داده شده است.
برخی از همکاران مؤسسه مدل‌سازی بیماری در بنیاد بیل و ملیندا گیتس برای اولین بار مدلی را توسعه دادند که می‌تواند تأثیر تغییرات را در صورت استفاده در محیط‌های مختلف آفریقا ارزیابی کند.
تیم Zero متوجه شد که این اصلاح توسط انتقال ایجاد شده است، زیرا آنها می توانند موارد مالاریا را حتی با انتقال زیاد کاهش دهند. نتیجه فناوری اصلاح در آزمایشگاه و مدل سازی در Science Advances منتشر شده است.
تاخیر در رشد انگل به کاهش شیوع بیماری مالاریا کمک می کند:
مالاریا یکی از مخرب ترین بیماری های جهان است که حدود نیمی از جمعیت جهان را در معرض خطر قرار می دهد. در سال 2021 حدود 241 میلیون نفر به این بیماری مبتلا شدند و 627,000 نفر که بیشتر مبتلا شدند، کودکان زیر پنج سال در جنوب صحرای آفریقا بودند.
دکتر Tibebu Habetwold، اولین نویسنده از بخش علوم زیستی در امپریال، گفت: از سال 2015، پیشرفت در مقابله با مالاریا متوقف شده است. پشه‌ها و انگل‌هایی که آنها حمل می‌کنند در برابر مداخلات موجود مانند حشره‌کش‌ها و درمان‌ها مقاوم می‌شوند و بودجه افزایش یافته است. ما نیاز به توسعه ابزارهای نوآورانه جدید داریم.»
زمانی که پشه ماده فردی را که به انگل مالاریا آلوده شده است نیش بزند، این بیماری در بین مردم شیوع پیدا می کند. سپس انگل وارد مرحله بعدی در روده پشه می شود و به غدد بزاقی آن می رود، غدد بزاقی که آماده هستند تا فرد بعدی پشه را آلوده کند.
تیم صفر گونه پشه ناقل مالاریا را در جنوب صحرای آفریقا اصلاح کرد: Anopheles Gambiae. هنگامی که یک پشه یک خون غذا، دو مولکول معروف به پپتیدهای ضد میکروبی را در روده خود تولید می کند.
این پپتیدها که در اصل از زنبورهای عسل و قورباغه های پنجه دار آفریقایی به دست می آیند، رشد انگل مالاریا را به تاخیر می اندازند. این باعث تاخیر چند روزه قبل از رسیدن انگل بعدی به غدد بزاقی پشه می شود که در آن زمان انتظار می رود اکثر پشه های موجود در طبیعت بمیرند.
این انگل با متابولیسم انرژی انگل تداخل می کند و اثراتی روی پشه ایجاد می کند، طول عمر آن را کوتاه می کند و توانایی آن برای انتقال انگل را کاهش می دهد.
روش دیگر عمل در ریشه کنی گسترش مالاریا:
در تانزانیا، این تیم تأسیساتی را برای ایجاد و رسیدگی به پشه‌های اصلاح‌شده ژنتیکی و انجام برخی آزمایش‌ها، از جمله جمع‌آوری انگل‌ها از کودکان مدرسه‌ای آسیب‌دیده محلی ایجاد کرده است تا اطمینان حاصل شود که اصلاح علیه انگل‌هایی که در جوامع مربوطه در گردش هستند، کار می‌کند.
نویسنده همکار پروفسور جورج کریستوفیدس گفت: "تاریخ به ما آموخته است که در مورد کنترل مالاریا هیچ گلوله نقره ای وجود ندارد، بنابراین ما باید از تمام سلاح هایی که در اختیار داریم استفاده کنیم و حتی بیشتر تولید کنیم."
"محرک ژن یکی از سلاح های بسیار قدرتمند است که در ترکیب با مواد مخدر، واکسن ها و کنترل پشه می تواند به جلوگیری از گسترش مالاریا کمک کند و جان انسان ها را نجات دهد.»
محرک ژن یک ترفند ژنتیکی است که می تواند به پشه ها اضافه شود و باعث می شود اصلاح ژنتیکی ضد انگل ترجیحا ارثی شود و به طور گسترده در بین جمعیت های طبیعی گسترش یابد.
مرجع مجله
- آسترید هورمن، تیببو هابتولد، پراشانت سلواراج، جوزپه دل کورسانو، پائولو کاپریوتی، ماریا گرازیا اینگیلترا، تمسگن ام.کبده، جورج کی کریستوفیدس و نیکولای ویندبیچلر. پشه های محرک ژن می توانند با به تاخیر انداختن رشد پلاسمودیوم اسپوروگونیک به از بین بردن مالاریا کمک کنند. با پیشرفتهای علمی 21 سپتامبر 2022 جلد 8، شماره 38 DOI: 10.1126/sciadv.abo1733
