Editace genu cRISPR: boj proti nemoci

Mohla by být editace genů odpovědí na šíření chorob přenášených komáry, jako je virus Zika a horečka dengue?

Nově objevený gen master-switch může dát lidem výhodu v průběhu staletí starých hmyzích válek - a schopnost bojovat proti chybám méně nákladným a efektivnějším způsobem.

ReklamaTrále

To je dobrá zpráva od entomologa a biochemisty společnosti Virginia Tech, jejíž průlom v oblasti edice genů je uveden v přehledu publikovaném dnes v časopise Trends in Parasitology.

Spoluautoři Zach N. Adelman, PhD, docent entomologie a profesor biochemie Zhijian Tu, věří, že jejich objev člověka určujícího faktoru u komárů v kombinaci s genem - systém CRISPR-Cas9, by potenciálně mohly donutit populace komárů produkovat méně žen a více mužů.

Ženské komáři jsou vysílači Ziky, žluté horečky, malárie, Chikungunya a horečky dengue.

Reklama Virus Zika a další nebezpečné nemoci jsou rozšířeny pouze jedním ze světových 3, 500 druhů komárů, Aedes aegypti nebo asijských tygrských komárů, běžných ve Spojených státech.

Přečtěte si více: Komáři jsou nejnebezpečnějším zvířetem na Zemi? »

reklamaZveřejnění

Jak se "Nix" ženské komáry

objev Adelmanova a Tuho prvního mužského faktoru, známého také jako faktor M, u komárů se nazývá Nix. To bylo hlášeno v květnu 2015 v high-profil studie v časopise Science.

Výzkumníci zjistili, že když byla Nix vyjádřena v ženských embryích, vyvolala vývoj vnitřních a vnějších genitálií mužského pohlaví.

Vědci mají úspěch s nedávnými pokusy kontrolovat horečku dengue geneticky uvolněním sterilních, transgenních komárů, uvádí zpráva výzkumníků.

Použité metody jsou ale drahé a nepraktické, protože vyžadují dlouhodobé uvolňování hmyzu a jsou obtížně dosažitelné ve velkém měřítku.

Toto ukázalo slib jako jednoduchý, účinný a přesný přístup k zavedení mutací na prakticky libovolném místě genomu, které je předmětem zájmu v celé řadě organismů, včetně komárů. Zhijian Tu, Virginia Tech

Vědci Virginie Tech odkryli lepší způsob, jak bojovat proti smrtícímu hmyzu.

ReklamaZveřejňovat

"Účinnějším a méně nákladným přístupem by mohlo být řízení pohlavních genů systémem CRISPR-Cas9," řekl Healthline. "Toto ukázalo slib jako jednoduchý, účinný a přesný přístup k zavedení mutací na prakticky libovolném místě genomu, které je předmětem zájmu v celé řadě organismů, včetně komárů. "

" Komáry jsou jako my.Mají dvě kopie každého z jejich chromozomů, "dodal Adelman v rozhovoru pro Healthline. "Přidání genu Nix by mělo přimět všechny komáry, aby se vyvinuly jako muži. "

Použitím současných metod musí být každá generace sterilních komárů chována v továrně a uvolněna. Muži jsou fyzicky odděleni od žen v továrně.

Reklama "S pomocí metody" génové manévry "nemusejí být ženy v továrně roztříděny, protože máte všechny muže," řekl Adelman. "Když používáte přístup, kde jsou muži Nix také úrodné, pro každou generaci, kterou zadáte v továrně, můžete získat mnoho generací produkujících všechny samce ve volné přírodě. "

Přečtěte si více: Vědci nalezli úpravu genu s CRISPR, který se těžce odolá» »

ReklamaZveřejňovat

CRISPR je konečná složka

Samotný gen Nix bude stále přenášen až na polovinu potomek. Vědci budou muset použít CRISPR-Cas9 k přerušení chromozomu, který nemá Nix, řekl.

"Buňky jsou velmi dobré při fixování zlomených chromozomů," řekl Adelman. "A v takovém případě použijí chromozóm obsahující Nix jako vodítko pro opravu poškozeného chromozomu. Výsledkem je, že každý chromozom bude nyní obsahovat Nix místo jednoho. Takže většina potomků bude mužů v každé generaci. "

" Stalo se nám jasné, že Nix je silným kandidátem na mužský faktor, protože se nachází pouze u mužů, "řekl Tu. "Je vyjádřena brzy během vývoje před určením pohlaví a jeho sekvence naznačuje potenciální funkci při regulaci klíčových hráčů při určování pohlaví. "Vědci prokázali, že Nix je prvním člověkem určujícím faktorem pro komáry tím, že ukazuje, že je to" nezbytné i postačující "k zahájení rozvoje komárů mužů, dodal.

V další fázi budou testovat hypotézu Adelman a Tu.

Věří, že pokud integrují jeden nebo několik klíčových genů pro stanovení mužského pohlaví (jako je Nix) do autozomů (chromozómy nesouvisející se sexem), postačí snížit počet ženských komárů buď tím, ženskou úmrtnost nebo otáčení žen do úrodných nebo sterilních samců.

Adelman uvedl, že "ještě existuje spousta technických detailů, které je třeba vyřešit" - včetně získání místní podpory pro field-testing technologie - než mohou uplatnit svůj objev v terénu.

Přečtěte si více: Proč některé nemoci mohou být vyloučeny a jiné nemohou »

Jak Nix funguje jako tajemství

V současné době je stále nejasné, jak Nix ovládá stanovení sexu v komářích, řekl Tu a zda Faktory M jsou zachovány u druhů, které přenášejí různé nemoci.

Dodal, že účinnost a dlouhodobá stabilita systémů pohonu genů CRISPR u komárů zůstávají neznámé.

"Tento nový přístup je pravděpodobně účinnější než klasické techniky sterilních hmyzů pro snížení populace a pro kontrolu nemoci, protože mužské zkreslení je udržováno po mnoho generací," uvedl Tu."Přístup by byl nakonec samo-omezující, protože místní obyvatelstvo se může zřítit kvůli nedostatečnému počtu žen, které by mohly odstranit inženýrský gen Nix z prostředí. "

Jejich práce byla podpořena dvěma průzkumnými granty od Národního ústavu pro alergie a infekční onemocnění u Národních ústavů zdraví. Tento měsíc obdrželi další dvě granty od téže agentury, aby pokračovaly ve svém výzkumu týkajícího se stanovení pohlaví a souvisejících aplikací v ambulancích

Aedes aegypti

a

Anopheles stephensi (nosič malárie v Indii, jižní Asii a na Středním východě). Zatímco jejich výzkum může mít mimořádný vliv na globální zdraví, vědci mají obavy z etiky uvolňování geneticky modifikovaných organismů do životního prostředí. "Tyto obavy považujeme za velmi vážné," řekl Adelman. "Publikování našich názorů na technologii nyní, kdy ještě před několika potenciálními zkouškami existuje ještě řada let, by mělo pomáhat přinést všechny argumenty do veřejné sféry s dostatkem času na informovanou diskusi. "