Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Prosta modyfikacja genetyczna komarów pomoże w walce z malarią?

Recommended Posts

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

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
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • 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
      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
      Na łamach Nature Communications ukazały się wyniki pierwszych badań, których autorzy wykazali istnienie związku pomiędzy popytem na pewne dobra rolnicze w krajach rozwiniętych, a ryzykiem malarii w dostarczających te dobra krajach rozwijających się. Jak uważają autorzy badań, naukowcy z Uniwersytetów w São Paulo i Sydney, około 20% ryzyka malarii związanych z wylesianiem jest związane z międzynarodowym handlem tytoniem, kakao, kawa, bawełną czy drewnem.
      Naukowcy przeanalizowali dane z lat 2000–2015. Skorzystali przy tym z bazy danych stworzonej przez profesora Manfreda Lenzena i jego grupę z University of Sydney. Baza ta zawiera informacje o handlu międzynarodowym. Obejmuje 189 krajów. Można się z niej dowiedzieć kto, co i gdzie sprzedaje, kto kupuje, kto przetwarza i gdzie ostatecznie trafiają przetworzone produkty. Dowiadujemy się z niej na przykład, które kraje od kogo kupują kakao, które następnie przetwarzają na czekoladę i gdzie tę czekoladę sprzedają. Lenzen odtworzył wszystkie możliwe elementy łańcuchów handlowych. W jego bazie znajduje się ponad miliard takich łańcuchów handlowych wraz z ich analizą.
      Teraz okazało się, że występowanie malarii blisko koreluje ze zmianami krajobrazu spowodowanymi wylesianiem, które ułatwia rozprzestrzenianie się wektorów przenoszenia choroby i zwiększa ekspozycję ludzi na nią. Określiliśmy, jaka część przypadków malarii związana jest z wylesianiem i stworzyliśmy współczynnik nazwany przez nas 'ryzykiem malarii'. Rozumiemy pod tym pojęciem liczbę zachorowań, która wystąpiłaby przy obecnym wylesiani i przy jednoczesnym braku działań zapobiegawczych, takich jak stosowanie moskitier nasączonych insektycydami czy leków bazujących na artemizynie. Część z tego ryzyka związane jest z handlem międzynarodowym, mówi jeden z autorów badań, doktorant Leonardo Suvege Moreira Chaves.
      Naukowcy wyodrębnili następnie te kraje, w których istnieje ryzyko malarii związanej z wylesianiem i dokonali ich analizy pod kątem handlu międzynarodowego. Okazało się, że 10% ryzyka malarii związana jest z produkcją dóbr na potrzeby Niemiec, USA, Japonii, Chin, Wielkiej Brytanii, Francji, Włoch, Hiszpanii, Holandii i Belgii.
      I tak krajem, w którym mieszka najwięcej osób narażonych na malarię w związku z wylesianiem spowodowanym handlem międzynarodowym jest Nigeria. W roku 2015 na ryzyko zapadnięcia na tę chorobę narażonych było 5,98 miliona mieszkańców, a miało to związek z eksportem drewna do Chin, kakao do Holandii, Niemiec, Belgii, Francji, Hiszpanii i Włoch oraz węgla drzewnego do Europy. Następna na niechlubnej liście jest Tanzania (5,66 miliona narażonych), a główne ryzyka to eksport tytoniu do Europy i Azji, bawełny do Azji Południowo-Wschodniej oraz drewna do Indii. Kolejnymi z najbardziej narażonych są mieszkańcy Kamerunu (5,49 miliona narażonych), w którym lasy wycinane są pod uprawy kakao dla klientów w Holandii, Hiszpanii, Belgii, Francji i Niemczech oraz drewna wysyłanego do Chin, Belgii, Włoszech, USA i innych krajów. Również mieszkańcy Kongo, Inii, Zambii, Mjanmy, Republiki Środkowoafrykańskiej i Burundi narażeni są na ryzyko malarii spowodowane wylesianiem na potrzeby eksportowe.
      Autorzy badań obliczyli też, że w 2015 roku najwięcej osób, bo 1,7 miliona, zostało narażonych na malarię w związku z produkcją towarów dla Chin. Na drugim miejscu na liście odbiorców znajdują się Niemcy (1,5 miliona narażonych), później Japonia (986 000), Wielka Brytania (815 000) i USA (770 000).

      « 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...