Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Nowa metoda zabija 99% komarów przenoszących malarię

Recommended Posts

Naukowcy z USA i Burkina Faso informują o zakończonych olbrzymim sukcesem testach polowych genetycznie zmodyfikowanego grzyba, który zabija komary przenoszące malarię. Testy, prowadzone w dużych namiotach symulujących wioskę, wykazały, że grzyb, który po modyfikacji genetycznej wydziela neurotoksynę produkowaną przez pająki, jest bezpieczny dla otoczenia i zabija ponad 99% komarów.

Każdego roku na malarię umiera ponad 400 000 osób na całym świecie. Ludzkość od dziesięcioleci próbuje walczyć z tą chorobą, jednak bezskutecznie. Populacje komarów próbuje się redukować za pomocą środków owadobójczych, co jednak przynosi mizerne skutki i prowadzi do pojawienia się u owadów oporności na te środki.

Profesor entomologii Raymond St. Leger od ponad dekady pracuje nad genetycznie zmodyfikowanymi komarami i innymi organizmami, które mają pomóc w zwalczaniu malarii. Dotychczas jednak żadna z metod transgenicznych nie wyszła poza laboratorium.

Badania nad żadną transgeniczną metodą kontrolowania malarii nie posunęły się tak daleko, by przeprowadzić próby polowe, mówi współpracownik St. Legera, Brian Lovett. Nasze badani stanowią precedens i pozwolą na rozwinięcie innych metod transgenicznych.

Wykazaliśmy, że transgeniczny grzyb działa znacznie lepiej od swojej dzikiej odmiany. Osiągnięcie to uzasadnia kontynuację badań, dodaje profesor St. Leger.

W kolejnym kroku naukowcy chcą przetestować swoją technikę w prawdziwej wiosce. Będą musieli jednak pokonać wiele przeszkód formalnych.

Grzyb, który został wykorzystany przez naukowców, jest naturalnie występującym patogenem infekującym owady i powoli je zabijającym. Od wieków jest wykorzystywany do zwalczania owadów. Zespół St. Legera wykorzystał odmianę, która atakuje komary i zmodyfikował ją tak, by zabijała owady szybciej, niż są w stanie się rozmnażać. Podczas przeprowadzonych właśnie testów grzyb doprowadził do całkowitego załamania się populacji komarów w ciągu zaledwie dwóch pokoleń.

Możemy porównać ten grzyb do przezskórnego zastrzyku, za pomocą którego dostarczamy silną truciznę zabijającą komary, wyjaśnia uczony. Produkowana przez grzyba toksyna, zwana Hybrid, jest naturalnie wytwarzana przez żyjącego w australijskich Górach Błękitnych pająka Hadronyche versuta. Toksyna tego pająka została zatwierdzona przez EPA (Environmental Protection Agency) jako środek ochrony roślin.

Wystarczyło, że spryskaliśmy transgenicznym grzybem prześcieradło, które powiesiliśmy na ścianie w miejscu naszych eksperymentów i spowodowało to, że populacja komarów załamała się w ciągu 45 dni. Środek skutecznie zabija zarówno komary oporne na środki owadobójcze, jak i nieoporne, cieszy się Brian Lovett. Olbrzymią zaletą nowej metody jest fakt, że działa ona na wiele gatunków komarów. Stosowane dotychczas techniki zwalczania malarii musiały być często różnicowane w zależności od gatunku komara, który zwalczano.

Aby odpowiednio zmodyfikować grzyba Metarhizium pingshaense naukowcy z Univeristy of Maryland wykorzystali bakterie dostarczające do grzyba DNA. To DNA zawierało geny powodujące produkcję Hybrid oraz rodzaj przełącznika, który informował grzyba, kiedy należy rozpocząć produkcję toksyny.

Przełącznik ten pochodził od samego grzyba. Jest on wykorzystywany do stworzenia ochrony przed układem odpornościowym komara. Jako, że taka ochrona jest kosztowna, grzyb włącza ją tylko wówczas, gdy wykryje, że znajduje się krwioobiegu komara. Zatem dzięki odpowiednim modyfikacjom genetycznym, toksyna jest produkowana przez grzyb tylko wówczas, gdy został on wchłonięty przez komara. Testy na innych owadach, przeprowadzone zarówno w USA jak i w Burkina Faso wykazały, że zmodyfikowany grzyb nie jest szkodliwy dla innych owadów, takich jak np. pszczoła miodna.

Nasz grzyb działa bardzo wybiórczo. Dzięki sygnałom chemicznym z otoczenia wie, gdzie się znajduje i odpowiednio reaguje. Odmiana, którą wykorzystujemy, atakuje komary. Gdy wykryje, że znalazł się na komarze, wnika do jego wnętrza. Jest bezpieczny dla innych owadów, mówi St. Leger.

Amerykanie, we współpracy z naukowcami i rządem Burkina Faso ustawili namiot MosquitoSphere o powierzchni 600 metrów kwadratowych. Wewnątrz znajdowały się chaty, zbiorniki z wodą, rośliny oraz źródła pożywienia dla komarów.

Podczas eksperymentów w każdej z trzech komór namiotu umieszczono czarne prześcieradło nasączone olejem sezamowym. W jednej z komór wisiało prześcieradło nasączone olejem wymierzanym ze zmodyfikowanym genetycznie grzybem Metarhizium pingshaense, w drugiej olej wymieszano z grzybem niezmodyfikowanym, a w trzeciej prześcieradło nasączono samym olejem. Następnie do każdej z komór wpuszczono 1000 dorosłych samców i 500 dorosłych samic. Przez kolejnych 45 dni owady codziennie liczono.

W komorze, gdzie znajdowało się prześcieradło nasączone transgenicznym grzybem po 45 dniach pozostało 13 żywych dorosłych komarów. To zbyt mało, by samce mogły utworzyć rój, który jest niezbędny do rozmnażania się. W komorze, gdzie prześcieradło nasączono naturalnym grzybem po 45 dniach żyło 455 owadów, a tam, gdzie nie było grzyba, przetrwało 1396 owadów. Eksperyment wielokrotnie powtarzano, uzyskując podobne wyniki.

Z kolei podczas eksperymentów w laboratorium stwierdzono, że samice zarażone zmodyfikowanym genetycznie grzybem złożyły w sumie 26 jaj, z których z czasem rozwinęły się zaledwie 3 dorosłe komary. Niezarażone samice złożyły zaś 139 jaj, co dało początek 74 dorosłym komarom.

Jako, że olej sezamowy oraz czarne bawełniane prześcieradła nie są drogie, lokalne społeczności będą sobie mogły pozwolić na taki wydatek.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rozumiem że łańcuch pokarmowy itp... ale czy nie mogli by popracowac nad wybiciem tego ustrojstwa w ogóle? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Łańcuch pokarmowy to jedno, a drugie - larwy komarów są jednymi z najskuteczniejszych oczyszczaczy wody.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

8 godzin temu, ex nihilo napisał:

a drugie - larwy komarów są jednymi z najskuteczniejszych oczyszczaczy wody.

a po 3cie - komary to już ostatni nadal działający sposób aby trzymać ludzi z daleka od ostatnich dużych dzikich terenów . Ekstremalnie niskie/wysokie temperatury już nie działają, większe zwierzęta można wyłapać/wybić.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, tempik napisał:

komary to już ostatni nadal działający sposób aby trzymać ludzi z daleka od ostatnich dużych dzikich terenów 

Są jeszcze kleszcze :D 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Laseczka wąglika, niebezpieczny patogen wykorzystywany m.in. jako broń biologiczna, może stać się nadzieją dla ludzi zmagających się z chronicznym bólem. Nowe badania wykazały bowiem, że wytwarzana przez nią toksyna uśmierza różne rodzaje bólu u zwierząt.
      Naukowcy informują, że badana przez nich toksyna zmienia szlak sygnałowy w neuronach odpowiedzialnych za odczuwanie bólu i gdy zostanie dostarczona do odpowiednich neuronów w centralnym i obwodowym układzie nerwowym, zmniejsza uczucie bólu u zwierząt. Naukowcy połączyli toksynę z różnymi typami molekularnych „opakowań” i dostarczali je do neuronów. Technika ta może być wykorzystywana do uśmierzania bólu poprzez dostarczenie leków do konkretnych neuronów bez oddziaływania za ich pomocą na cały organizm.
      Ta molekularna platforma dostarczania substancji do neuronów i zarządzania ich funkcjonowniem to nowy sposób wzięcia na cel neuronów odpowiedzialnych za odczuwanie bólu, mówi profesor Isaac Chiu z Harvard Medical School. To właśnie tak uczelnia, wraz z partnerami z przemysłu i innych uczelni, prowadziła badania, których wyniki opisano na łamach Nature Neuroscience.
      Ludzkość pilnie potrzebuje nowych skutecznych środków przeciwbólowych. Najbardziej skuteczne z obecnie dostępnych – opioidy – są niebezpieczne i mają liczne skutki uboczne. Mogą prowadzić do uzależnień, istnieje też ryzyko zatrzymania oddechu. Naukowcy poszukują środków równie skutecznych, ale znacznie bardziej bezpiecznych. Nasze eksperymenty pokazały, że – przynajmniej teoretycznie – dobrym tropem może być wzięcie na cel konkretnych neuronów za pomocą toksyn bakteryjnych.
      Naukowcy z laboratorium Chiu od dawna badają związki pomiędzy mikroorganizmami a układem nerwowym i odpornościowym. Już w przeszłości wykazali, że inne bakterie mogą wchodzić w interakcje z neuronami i zwiększać uczucie bólu. Są też jednymi z niewielu, którzy sprawdzają, czy mikroorganizmy mogą minimalizować lub w ogóle znosić ból.
      Swoje najnowsze badania rozpoczęli od sprawdzenia, jak neurony odpowiedzialne za odczuwanie bólu różnią się od innych neuronów. Przeanalizowali dane dotyczące ekspresji genów i odkryli, że neurony bólowe posiadają receptory dla toksyn wąglika. Inne neurony ich nie posiadały. Innymi słowy, neurony odpowiedzialne za odczuwanie bólu są zbudowane tak, by wchodzić w interakcje z laseczką wąglika. Uczeni zaczęli zastanawiać się, dlaczego tak się dzieje. Wykazali, że do minimalizowania bólu dochodzi, gdy korzenie grzbietowe nerwu rdzeniowego łączą się z dwoma specyficznymi proteinami wytwarzanymi przez laseczkę wąglika. Okazało się, że antygen wąglika PA łączy się z receptorami komórki i tworzy w ten sposób bramę, przez którą wnikają dwie inne proteiny: EF (edema factor) oraz LF (lethal factor). Dodatkowo uczeni zauważyli, że PA i EF, tworzące razem toksynę toksynę warunkującą występowanie opuchlizny (edema toxin, EdTx), prowadzą do zniesienia bólu.
      Eksperymenty wykazały, że toksyna wąglika zmieniała szlaki sygnałowe w laboratoryjnych hodowlach ludzkich komórek nerwowych oraz u zwierząt. Wstrzyknięcie tej toksyny do dolnej części kręgosłupa myszy dawało silny skutek przeciwbólowy. Zwierzę nie odczuwało wysokiej temperatury oraz bodźców mechanicznych. Co ważne, środek nie wpływał na tętno, temperaturę i koordynację ruchową myszy. To wskazuje, że działa bardzo selektywnie i nie ma wpływu na cały organizm. Jakby jeszcze tego było mało, środek znosił inne dwa rodzaje bólu u myszy: ból powodowany stanem zapalnym oraz uszkodzeniem komórek nerwowych. Te rodzaje bólu są często obserwowane po różnego typu zranieniach, niektórych infekcjach wirusowych czy jako skutek uboczny leczenia cukrzycy i nowotworów.
      Bardzo ważny jest również fakt, że komórki nerwowe poddane działaniu toksyny wąglika pozostały nietknięte pod względem fizjologicznym. To wskazuje, że blokowanie bólu nie było związane z ich uszkodzeniem, a raczej ze zmianą sygnałów.
      Autorzy badań przypominają, że znajdują się na bardzo wczesnym etapie prac. Szczególnie ważne jest tutaj monitorowanie wpływu toksyn na organizm, tym bardziej, że wiadomo, iż białka wąglika mogą uszkadzać barierę krew-mózg.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zarodziec malarii, choroby którą każdego roku zaraża się ponad 200 milionów osób, z czego 400 000 umiera, przynosi spore korzyści zainfekowanym nim komarom. Jak donoszą naukowcy z Vanderbilt University i Johns Hopkins University, zarodziec „odmładza komary”, ułatwia im znajdowanie pożywienia i reprodukcję. W zamian za to komar zapewnia mu dostęp do ludzi.
      Analizy porównawcze mRNA pomiędzy zainfekowanymi i niezainfekowanymi komarami wykazały, że komary będące nosicielami zarodźca mają znacznie lepszy węch niż te niezainfekowane. To zaś znakomicie zwiększa ich szanse na znalezienie żywiciela, a tym samym szanse na reprodukcję.
      To jednak nie wszystkie korzyści, jakie komar ma z zarodźca. Okazało się bowiem, że profil transkrypcyjny zainfekowanych komarów przypomina profil transkrypcyjny młodszych owadów. Fizjologia komarów-nosicieli zarodźca ma wszystkie cechy charakterystyczne młodszych osobników. Są bardziej skupione na rozmnażaniu się, mają silniejszy układ odpornościowy i generalnie są bardziej sprawne niż ich niezainfekowane rodzeństwo w tym samym średnim wieku, mówi profesor Laurence J. Zwiebel z Vanderbilt. Widzimy więc, że istnieje bardzo silny mechanizm utrzymania malarii w populacji. To wyjaśnia, dlaczego choroba ta jest tak bardzo rozpowszechniona na całym świecie.
      Nasze badania pokazują, że mimo iż malaria jest dla człowieka i innych ssaków śmiertelnie groźnym patogenem, to dla komara zdecydowanie nie jest patogenem. Wręcz przeciwnie. Uzyskane przez nas dane wskazują na obopólne korzyści i symbiozę pomiędzy komarami a P. falciparium.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Nature, w artykule Transcriptome profiles of Anopheles gambiae harboring natural low-level Plasmodium infection reveal adaptive advantages for the mosquito.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na terenie dzisiejszej Austrii w kopalniach soli w regionie Hallstatt-Dachstein/Salzkammergut zachowały się ludzkie odchody sprzed tysięcy lat. Badający je naukowcy ze zdumieniem zauważyli w nich dwa gatunki grzybów, używanych do produkcji piwa oraz sera z niebieską pleśnią.
      Analiza genomu tych grzybów wykazała, że oba brały udział w procesie fermentacji. To pierwszy molekularny dowód na konsumpcję piwa i sera z niebieską pleśnią w Europie w epoce żelaza, powiedział Frank Maixner z Instytutu Badań nad Mumiami Eurac.
      Wyniki badań rzucają nowe światło na życie prehistorycznych górników pracujących w kopalniach  soli w Hallstatt i lepiej pozwalają zrozumieć praktyki kulinarne z tamtych czasów, dodaje Kerstin Kowarik w Muzeum Historii Naturalnej w Wiedniu.
      Staje się coraz bardziej jasne, że prehistoryczne praktyki kulinarne nie tylko były złożone, ale wykorzystywały złożone sposoby przetwarzania żywności. Widzimy też, że techniki fermentacji odgrywały ważną rolę w historii, dodaje.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że prehistoryczne odchody z kopalni soli mogą przynieść wiele informacji o zdrowiu i diecie ludzi sprzed tysięcy lat. Teraz austriaccy uczeni wykorzystali badania mikroskopowe, metagenomiczne i proteomiczne, przeanalizowali DNA, mikroorganizmy oraz proteiny obecne w próbkach.
      Badania ujawniły obecność w odchodach plew i otrębów różnych zbóż. Ludzie żyjący w tym regionie 2700 lat temu żywili się bogatą w błonnik i węglowodany dietą, którą uzupełniali białkiem z roślin strączkowych i od czasu do czasu owocami, orzechami oraz produktami zwierzęcymi.
      Z innych badań wiemy, że górnicy z tego regionu aż do czasów baroku żywili się głównie roślinami. Mikrobiom ich jelit przypominał bardziej mikrobiom obecnych społeczeństwa nieuprzemysłowionych, które żywią się głownie nieprzetworzoną żywnością, świeżymi owocami i warzywami. Znaczne zmiany w mikrobiomie mieszkańców świata zachodniego są więc stosunkowo nowym zjawiskiem, które zaszło pod wpływem zmian żywieniowych oraz trybu życia.
      Gdy autorzy najnowszych badań zaczęli poszukiwać w odchodach śladów grzybów, czekała ich niespodzianka. W jednej z próbek znaleźli duże ilości DNA gatunków Penicillium roqueforti i Saccharomyces cerevisiae. Wszystko wskazuje na to, że górnicy z Hallstatt celowo stosowali fermentację żywności, używając przy tym takich samych mikroorganizmów, jakie są wykorzystywane we współczesnym przemyśle, mówi Maixner. I dodaje, że to pierwszy dowód, iż przed 2700 laty w Europie produkowano ser z niebieską pleśnią.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komary zainfekowane wirusem dengi, są bardziej wrażliwe na wyższe temperatury, donoszą naukowcy z Pennsylvania State University. Zauważyli też podobną zależność w przypadku komarów zainfekowanych bakterią Wolbachia, która jest używana do zmniejszenia zdolności komarów do przenoszenia wirusów. Oba odkrycia oznaczają, że globalne ocieplenie może ograniczać rozprzestrzenianie się dengi, ale jednocześnie zmniejsza efektywność Wolbachii jako biologicznego czynnika kontrolującego rozprzestrzenianie się różnych chorób wirusowych.
      Denga to potencjalnie śmiertelna choroba, na którą nie ma lekarstwa. Jest ona przenoszona przez komary z gatunku Aedes aegypti. Gatunek ten jest odpowiedzialny również za przenoszenie innych chorób wirusowych, jak zika, chikungunya i żółta gorączka, mówi profesor Elizabeth McGraw, dziekan Wydziału Biologii na Penn State. Globalne ocieplenie oraz zwiększająca się urbanizacja spowodują, że do roku 2050 Aedes aegypti będą występowały na terenach zamieszkanych przez 50% ludzkości. To dramatycznie zwiększy liczbę osób narażonych na infekcje tymi wirusami, dodaje.
      Chcąc temu zapobiec, w ostatnich latach naukowcy prowadzą prace polegające na infekowaniu komarów bakterią Wolbachia i wypuszczaniu ich. Wolbachia jest nieszkodliwa dla ludzi i środowiska. Gdy znajduje się w organizmie komara uniemożliwia obecnym tam wirusom namnażanie się. Co ważne, Wolbachia jest przekazywana kolejnemu pokoleniu, dzięki czemu zyskujemy tani i łatwy sposób kontrolowania chorób wirusowych przenoszonych przez komary.
      McGraw wyjaśnia, że wirus dengi oraz Wolbachia infekują różne tkanki w organizmie komara. Nie czynią mu krzywdy, ale wywołują reakcję układ odpornościowego. Naukowcy zaczęli przypuszczać, że jeśli do wywołującego stres czynnika jakim jest infekcja, dodamy kolejny, czyli podwyższoną temperaturę, może to niekorzystnie wpłynąć na komary.
      By to zbadać uczeni zamykali komary we fiolkach, która następnie zanurzali w wodzie o temperaturze 42 stopni i obserwowali, na ile zwierzęta są ruchliwe.
      Badania wykazały, że komary zainfekowane dengą traciły ruchliwość trzykrotnie szybciej niż komary niezainfekowane. W przypadku infekcji Wolbachią zwierzęta traciły ruchliwość 4-krotnie szybciej niż niezainfekowana grupa kontrolna. Co interesujące, nie zaobserwowano, by komary będące nosicielami i dengi i Wolbachii traciły ruchliwość szybciej, niż te zainfekowane jednym z patogenów.
      Badania wskazują więc, że o ile globalne ocieplenie będzie czynnikiem limitującym rozprzestrzenianie się dengi, to jednocześnie może zniweczyć wysiłki na rzecz wykorzystania Wolbachii do kontroli innych chorób zakaźnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Malaria to jedna z najpoważniejszych chorób trapiących ludzkość. W roku 2019 na świecie zanotowano 229 milionów przypadków tej choroby. Zmarło 409 000 osób, w tym 274 000 dzieci. Choroba powodowana jest przez pięć gatunków pierwotniaków z rodzaju Plasmodium. Przenoszone są one przez komary z rodzaju Anopheles (widliszek). Naukowcy donieśli właśnie o obiecującej metodzie walki z malarią, która polega na modyfikacji genów układu pokarmowego komarów.
      Wspomniane badania wykorzystują technikę CRISPR-Cas9 do takiego zmodyfikowania genomu komarów, by zablokować ich zdolność do przenoszenia zarodźców. Sięganie po techniki genetyczne stało się koniecznością w obliczu rosnącej odporności komarów na pestycydy i oporności zarodźca malarii na leki przeciwmalaryczne.
      Edycja genów to obiecujące narzędzie kontroli malarii. Potrzebowaliśmy jednak bezpiecznej metody przetestowania takich narzędzi w krajach, gdzie malaria najczęściej występuje, mówi główna autorka badań Astrid Hoermann z Imperial College London.
      Naukowcy zmodyfikowali genetycznie komara Anopheles gambiae. Wykorzystali przy tym technologię CRISPR-Cas9 by wprowadzić do jego DNA gen kodujący proteinę antymalaryczną. Umieszczono ją wśród genów, które aktywują się, gdy komar się pożywia. Cała manipulacja została przeprowadzona w ten sposób, by antymalaryczny gen był przekazywany potomstwu.
      Następnie uczeni hodowali zmodyfikowane komary, by sprawdzić, czy pozostaną zdrowe i czy są zdolne do rozmnażania się. Sprawdzali też, jak w przewodzie pokarmowym zmodyfikowanych komarów rozwija się zarodziec. Badania dostarczyły wstępnych dowodów wskazujących, że taka modyfikacja genetyczna może być skuteczną metodą walki z malarią.
      To pasywne modyfikacje. Można je przetestować w warunkach polowych, by upewnić się, że są bezpieczne i efektywnie blokują pasożyta, bez ryzyka przypadkowego rozprzestrzenienia się w środowisku, wyjaśnia Nikolai Windbichler z Imperial College London.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...