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
      Aster tatarski (Aster tataricus) jest jednym z podstawowych ziół w tradycyjnej medycynie chińskiej. Wykorzystuje się go do leczenia wielu przypadłości. Roślina zawiera substancję czynną - astynę. Najnowsze badania wykazały, że de facto wytwarza ją grzyb żyjący w tkance astrów - Cyanodermella asteris.
      Międzynarodowemu zespołowi naukowców udało się wyizolować i wyhodować C. asteris. To ważny krok ku biotechnologicznej produkcji astyn na dużą skalę. Wyniki studium ukazały się w piśmie PNAS.
      Naukowcy podkreślają, że zbieranie dzikich roślin leczniczych może zagrażać ich przetrwaniu. Nawet jeśli daje się je uprawiać, często rosną dość wolno, a substancje aktywne są produkowane w niewielkich ilościach. Dodatkowym problemem jest też skomplikowany proces ekstrakcji. Celem [naukowców] jest więc [...] tania produkcja biotechnologiczna. Na tym właśnie zależało nam także w przypadku astyn - opowiada Thomas dr Schafhauser z Uniwersytetu w Tybindze.
      Astyny wiążą się z ważnym ludzkim białkiem regulatorowym. Dzięki temu można myśleć o ich wykorzystaniu do hamowania odpowiedzi immunologicznej i wzrostu guzów nowotworowych.
      Jak wyjaśnił dr Schafhauser w przesłanym nam mailu, astyna wiąże się z białkiem regulatorowym STING [ang. stimulator of interferon genes] i w ten sposób hamuje jego szlak sygnałowy. Aktywacja STING powoduje stan zapalny, a jak wiadomo, chroniczne zapalenie ma związek z różnymi rodzajami nowotworów. Z tego powodu inaktywacja tego białka może być strategią zwalczania chorób mających związek ze stanem zapalnym.
      By opracować proces biotechnologiczny, musimy znać geny oraz szlak metaboliczny prowadzący do wyprodukowania danej substancji. Astyny mają złożoną budowę chemiczną. Porównania z podobnymi związkami wskazują, że produkują je bakterie lub grzyby.
      Wyposażeni w taką wiedzę, akademicy odkryli, że w astrze tatarskim występuje endofit C. asteris. Eksperymenty wykazały, że łatwo go hodować poza rośliną. Co więcej, w takich warunkach wytwarza on dużo astyny. Dodatkowo w pełni zsekwencjonowaliśmy genom grzyba - wyjaśnia Schafhauser. W zdekodowanym genomie znaleziono zaś geny odpowiedzialne za syntezę cząsteczki astyny.
      Wcześniejsze badania przeciwnowotworowe wykazały, że jednym z najważniejszych aktywnych wariantów astyny jest astyna A. Wg naukowców, aster jest potrzebny do przekształcenia innego wariantu astyny w astynę A (grzyb w pojedynkę nie jest w stanie jej wytworzyć; w płynnej hodowli produkuje głównie astynę C). Zakładamy, że grzyb i roślina pracują na swoją wzajemną korzyść w ramach symbiozy i że aster daje sygnał do produkcji astyny A lub przetwarza astynę wyprodukowaną przez grzyby - dodaje dr Linda Jahn z Uniwersytetu Technicznego w Dreźnie.
      Naukowcy podkreślają, że szlaki metaboliczne, które wymagają symbiozy dwóch lub większej liczby partnerów, są słabo zbadane. Może tak być, że są one bardzo pospolite, ale nie mamy o nich dostatecznej wiedzy - mówi Jahn.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wstępne wyniki badań nad zainfekowanymi komarami dają nadzieję, że lepiej uda się kontrolować choroby tropikalne przenoszone przez te owady. W niektórych miejscach na świecie naukowcy wypuścili komary zarażone bakterią Wolbachia pipientis, która blokuje zdolność komarów do przenoszenia takich chorób jak denga, Zika czy chikungunya.
      Badania prowadzone przez niedochodową organizację World Mosquito Program (WMP) dają bardzo obiecujące wyniki. W niektórych miejscach liczba przypadków dengi zmniejszyła się aż o 76%.
      Wolbachia w sposób naturalny zaraża wiele owadów, ale nie komara Aedes aegypti. To pochodzący z Afryki i rozpowszechniony na całym świecie w strefach tropikalnych i subtropikalnych owad, który roznosi takie choroby jak gorączka Mayaro, denga, Zika, chikungunya, żółta gorączka i wiele innych chorób. Dlatego też naukowcy postanowili sztucznie infekować jaja Aedes aegypti i wypuszczać osobniki, które się z nich wykluły, w obszarach, na których prowadzone są eksperymenty. Tak zarażone dorosłe przekazują bakterię swojemu potomstwu. A gdy już Wolbachia dostanie się do komórek gospodarza, bakteria ta uniemożliwia wirusom takim jak denga replikowanie się, zatem komar nie zaraża.
      Naukowcy z WMP już kilka tygodni temu poinformowali, że po tym, jak 4 lata temu wypuścili w pobliżu australijskiego miasta Townsville komary zarażone Wolbachią, zanotowano tam tylko 4 przypadki dengi. Tymczasem w każdym wcześniejszym 4-letnim okresie od roku 2001 dengę diagnozowano tam u co najmniej 69 osób. To obiecujące dane, ale naukowcy potrzebowali czegoś więcej – danych, które pozwoliłyby porównać liczbę zachorowań na terenie, na którym wypuszczono zarażone A. aegypti z liczbą zachorowań na sąsiednim terenie, gdzie takich komarów nie wprowadzono.
      I takie informacje przekazano właśnie podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Tropikalnej i Higieny. Pracująca dla WMP epidemiolog Katie Anders z australijskiego Monash University ujawniła dane z kontrolowanych testów polowych. Jeden z takich testów przeprowadzono na obrzeżach miasta Yogyakarta w Indonezji. W ciągu 2,5 roku od wypuszczenia komarów zarażonych Wolbachią zanotowano tam o 76% mniej przypadków dengi niż na pobliskim obszarze kontrolnym. Z kolei w pobliżu brazylijskiego miasta Niterói liczba przypadków chikungunyi zmniejszyła się o 75% w porównaniu z kontrolowanym obszarem. Tutaj ocena wpływu na zarażenia dengą była trudna, gdyż choroba ta rzadko tam występuje.
      Anders przyznaje, że dane te są obarczone ryzykiem błędu, gdyż wszystko zależy od tego, jak lokalni urzędnicy je zbierają, ponadto mogą pojawić się błędy w diagnozowaniu chorób, jednak mimo to napawają one optymizmem.
      Nie zawsze jednak opracowana przez naukowców metoda będzie działała. Naukowcy z Monash University zauważyli na przykład, że na badanym przez nich obszarze w Wietnamie doszło do gwałtownego spadku liczby komarów A. aegypti będących nosicielami Wolbachii pipientis. Uczeni sądzą, że mogły się do tego przyczynić upały. Eksperymenty laboratoryjne wykazały bowiem, że przy wysokich temperaturach u larw komarów występuje mniej bakterii.
      Podobne eksperymenty są jednak prowadzone również przez inne zespoły. Steven Sinkins z University of Glasgow wraz z zespołem zaraża komary innym szczepem Wolbachii, bardziej odpornym na wysokie temperatury. Niedawno naukowcy poinformowali, że na 6 obszarach Kuala Lumpur, gdzie wypuszczono takie komary, liczba przypadków dengi była o 40% mniejsza niż na obszarach kontrolnych.
      Obecnie oba zespoły prowadzą eksperymenty na większą skalę. W centrum Yogyakarty WMP wyznaczył 24 obszary, na których wypuszczono komary i obszary kontrolne. Dane na temat zachorowań będą zbierane od lokalnych klinik, gdzie będzie można odróżnić dengę od innych chorób powodujących gorączkę. Jak mówi biolog ewolucyjny Fred Golud z North Carolina State University, takie badania to „złoty standard” tego typu eksperymentów. Wstępne wyniki powinny być dostępne już w przyszłym roku. Jeśli będą one równie obiecujące, co dotychczasowe, można się spodziewać, że WHO zatwierdzi wypuszczanie na wolność zarażonych Wolbachią komarów jako metodę walki z chorobami przenoszonymi przez te owady.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Testy laboratoryjne pokazały, że niektóre warzywno-mięsne zupy (wywary) wykazują właściwości antymalaryczne i mogą zaburzać cykl życiowy najbardziej śmiertelnego z zarodźców - zarodźca sierpowatego (Plasmodium falciparum).
      Naukowcy z Imperial College London podkreślają, że zgodnie z ich stanem wiedzy, to pierwsze badanie tego rodzaju. Jego wyniki ukazały się w piśmie Archives of Disease in Childhood.
      Zważywszy, że malaria zagraża połowie światowej populacji i że coraz bardziej nasila się problem lekooporności, naukowcy przyglądają się alternatywnym, naturalnym rozwiązaniom tego problemu.
      Akademicy poprosili uczniów pewnej szkoły podstawowej w Londynie (Eden Primary School) o przyniesienie próbek bulionu; przepisy na zwalczającą gorączkę zupę miały być w ich rodzinie przekazywane z pokolenia na pokolenie. Dzieci pochodziły z różnych grup etnicznych, zarówno z Europy, jak i z Afryki Północnej czy Bliskiego Wschodu.
      Z 60 bulionów niektóre były zbyt gęste, by je odfiltrować, inne zaś zawierały za dużo oleju. W ten sposób do testów pozostało 56.
      Przefiltrowane ekstrakty każdego z 56 bulionów inkubowano przez 72 godziny z różnymi hodowlami P. falciparum. Sprawdzano, czy któryś z nich może zahamować 1) wzrost pokolenia bezpłciowego, które rozmnaża się w organizmie człowieka na drodze schizogonii oraz 2) osiągnięcie fazy płciowej cyklu rozwojowego (gryząc chorego, komar wprowadza do swojego organizmu wraz z krwią gametocyty męskie i żeńskie, które tworzą zygotę).
      Okazało się, że 5 bulionów ograniczało wzrost pokolenia bezpłciowego o ponad 50%. W przypadku 2 wywarów aktywność hamująca była porównywalna do wiodącego leku antymalarycznego - dihydroartemizyny.
      Cztery kolejne buliony wykazywały ponad 50% skuteczność w blokowaniu dojrzewania płciowego zarodźców, co potencjalnie hamowało transmisję choroby.
      Przepisy na wywary (wegetariańskie, drobiowe i wołowe) były różne. Nie było jakiegoś konkretnego składnika, wspólnego dla zup wykazujących najsilniejszą aktywność przeciwmalaryczną. Naukowcy dodają, że mają nadzieję, że w niedalekiej przyszłości uda się zidentyfikować i przebadać aktywne składniki zup.
      Specjaliści dodają, że ważnym elementem procesu badawczego będzie standaryzacja procesu przygotowania zup. Po identyfikacji składnika aktywnego rozpoczną się wstępne badania toksykologiczne na ludzkich komórkach, a następnie testy przedkliniczne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Azji Południowo-Wschodniej rozprzestrzenia się szybko ewoluujący lekooporny szczep zarodźca sierpowatego (Plasmodium falciparum), jednego z 4 głównych gatunków pierwotniaków wywołujących malarie u ludzi. W Kambodży, Tajlandii i Wietnamie zanotowano w związku z tym alarmujący wzrost liczby pacjentów, którym nie pomaga łączona terapia z artemizyny i piperachiny (DHA-piperaquine), donoszą naukowcy z University of Oxford na łamach The Lancet Infectious Diseases.
      Naukowcy twierdza, że potrzebne są pilne działania w celu wyeliminowania z Wielkiego Subregionu Mekongu malarii powodowanej przez P. falciparum. Miałoby to zapobiec lokalnemu pojawieniu się wielolekoopornych szczepów i ich rozprzestrzenieniu się po Azji i Afryce.
      Liczba zgonów z powodu malarii znacząco spadła, gdy pod koniec lat 90. pojawiła się terapia kombinowana artemizyny z innymi lekami. Niestety, od roku 2014 zaczęto notować przypadki rozprzestrzeniania się w Wielkim Subregionie Mekongu – zamieszkanym przez ponad 300 milionów ludzi – P. falciparum opornego na artemizynę i leki jej towarzyszące. Od tamtej pory ludzkość przestała robić postępy w walce z malarią. Rośnie liczba zachorowań (z 217 do 219 milionów pomiędzy rokiem 2016 a 2017), a w roku 2017 na malarię zmarło 435 000 osób. Większość z nich to dzieci poniżej 5. roku życia zamieszkujące Afrykę subsaharyjską.
      Teraz naukowcy z University of Oxford uważają, że należy zrezygnować z terapii DHA-piperaquine, mimo że jest to kombinacja leków znajdująca się na liście leków podstawowywh WHO.
      Terapia DHA-piperquine jest szeroko stosowana w Afryce, Azji oraz z dużym pilotażowym programie w Wielkim Subregionie Mekongu. W Afryce nie zanotowano jeszcze przypadków oporności na artemizynę. Tym bardziej, jak zauważają naukowcy, należy zaprzestać podawania DHA-piperquine w Azji Południowo-Wschodniej. Chcą w ten sposób zapobiec rozprzestrzenianiu się lekooporności.
      Azja Południowo-Wschodnia to kolebka oporności na leki przeciwmalaryczne. Musimy wyeliminować malarię powodowaną przez P. falciparum, zanim stanie się ona chorobą nieuleczalną w Wielkim Subregionie Mekongu i w całej Azji. To już trzeci raz gdy zarodziec sierpowaty zyskał oporność na leki przeciwmalaryczne. Najpierw uodpornił się na chlorochinę i połączenie sulfadoksyny z pirymetaminą, a oporność ta rozprzestrzeniła się po świecie w latach 60. i 70., a teraz P. falciparum zyskuje oporność na artemizynę i leki jej towarzyszące. Musimy raz na zawsze pozbyć się tego pasożyta, mówi współautor badań doktor Rob van der Pluijm.
      Oporny na DHA-piperquine szczep KEL1/PLA1 pojawił się po raz pierwszy w Kambodży. W ostatnich latach szybko się rozprzestrzenił i mutował, zyskując coraz większą oporność i zarażając ludzi w całym Wielkim Subregionie Mekongu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bycie spryskanym wydzieliną gruczołów okołoodbytowych skunksa nie należy do miłych doświadczeń, zwłaszcza że smród może się utrzymywać tygodniami. Okazuje się jednak, że można sobie z tym poradzić z pomocą grzyba. Produkowana przez przedstawiciela rodzaju Tolypocladium perykozyna neutralizuje bowiem cuchnące związki siarki.
      Badania amerykańskiego zespołu pokazały, że perykozyna A reaguje z wydzielinami skunksa, przekształcając je w bezwonne produkty. Analizy sugerują, że w wodnym roztworze glikolu propylenowego z dodatkiem sperminy perykozyna i jej syntetyczne analogi wchodzą z tiolami i tiooctanami w reakcje SN2, w wyniku których powstają stabilne tioestry. Warto dodać, że tiole można winić za obrzydliwy zapach, zaś tiooctany odpowiadają za długotrwałość skażenia koktajlem.
      O ile wonne związki siarkoorganiczne są trudne do usunięcia, o tyle pod wpływem perykozyny powstają substancje, które można już bez problemu zmyć.
      Naukowcy sądzą, że grzyby wykorzystują perykozynę do neutralizacji szkodliwych związków. Nigdy nie spotkaliśmy się z taką postacią obrony chemicznej - podkreśla Robert Cichewicz z Uniwersytetu Oklahomy.
      Autorzy publikacji z pisma Natural Products wpadli na trop odkrycia, hodując Tolypocladium z innymi grzybami. Okazało się, że Tolypocladium wytwarzał perykozynę, która reagowała z różnymi substancjami produkowanymi przez sąsiadów (część z nich była zapewne szkodliwa).
      Dalsze testy wykazały, że perykozyna A nie podrażnia skóry ani oczu. Skuteczność usuwania przez nią nieprzyjemnych zapachów rosła po dodaniu związków wykorzystywanych w kosmetykach.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...