CRISPR Genome Editing: Fighting Disease

Puwede bang i-edit ng gene ang sagot sa pagkalat ng mga sakit na dala ng lamok tulad ng Zika virus at dengue fever?

Ang isang bagong natuklasan na master-switch gene ay maaaring magbigay sa mga tao ng kalamangan sa mga siglo-lumang insekto digmaan - at ang kakayahan upang labanan ang mga bug sa isang mas mahal, mas epektibong paraan.

AdvertisementAdvertisement

Iyon ang mabuting balita mula sa isang entomologist at isang biochemist sa Virginia Tech, na ang pagsasama ng gene-edit ay nakabalangkas sa isang pagsusuri, na inilathala ngayon sa journal Trends in Parasitology.

Ang mga may-akda Zach N. Adelman, PhD, associate professor of entomology, at Zhijian Tu, PhD, propesor ng biochemistry, ay naniniwala na ang kanilang pagtuklas ng isang lalaki na tumutukoy sa mga lamok, na sinamahan ng gene -mga sistema ng CRISPR-Cas9, maaaring potensyal na pinipilit ang mga populasyon ng lamok upang makabuo ng mas kaunting mga babae at higit pang mga lalaki.

Babae lamok ay ang mga transmitters ng Zika, yellow fever, malaria, Chikungunya, at dengue fever.

Ang Zika virus at iba pang mga mapanganib na sakit ay kumakalat sa pamamagitan lamang ng isa sa 3, 500 uri ng lamok sa mundo, Aedes aegypti o lamok ng Asian tiger, karaniwan sa Estados Unidos.

Magbasa pa: Ang mga lamok ba ang Karamihan sa Mapanganib na Hayop sa Lupa? »

advertisementAdvertisement

Paano "Nix" Mga Lamok ng Babae

Ang pagtuklas ng Adelman at Tu sa unang lalaki na tumutukoy sa kadahilanan, na kilala rin bilang M factor, sa lamok ay tinatawag na Nix. Iniulat noong Mayo 2015 sa isang pag-aaral sa high-profile sa journal Science.

Natuklasan ng mga mananaliksik na kapag Nix ay ipinahayag sa mga babaeng embryo, nabuo ito ang pagpapaunlad ng panloob at panlabas na panlalaki ng lalaki.

Ang mga siyentipiko ay nagkaroon ng tagumpay sa mga kamakailang pagtatangka na kontrolin ang dengue fever genetically sa pamamagitan ng pagpapalabas ng sterile, transgenic mosquitoes, ayon sa ulat ng mga mananaliksik.

Ngunit ang mga pamamaraan na ginamit ay mahal at hindi praktikal dahil nangangailangan sila ng mga pang-matagalang release ng insekto at mahirap gawin sa isang malaking sukat.

Ito ay nagpapakita ng pangako bilang isang madaling, mahusay, at tumpak na diskarte upang ipakilala ang mutations sa halos anumang genomic site ng interes sa isang malawak na hanay ng mga organismo, kabilang ang mga lamok. Zhijian Tu, Virginia Tech

Ang mga siyentipiko ng Virginia Tech ay nagbukas ng isang mas mahusay na paraan upang labanan ang mga nakamamatay na insekto.

AdvertisementAdvertisement

"Ang isang mas epektibo at mas mahal na diskarte ay maaaring magmaneho ng malinis na mga gene sa sistema ng CRISPR-Cas9," sinabi Tu kay Healthline. "Ito ay nagpapakita ng pangako bilang isang madaling, mahusay, at tumpak na paraan upang ipakilala ang mutations sa halos lahat ng genomic site ng interes sa isang malawak na hanay ng mga organismo, kabilang ang mga lamok. "

'Ang mga lamok ay katulad natin.Mayroon silang dalawang kopya ng bawat isa sa kanilang mga chromosome, "idinagdag ni Adelman sa isang interbyu sa Healthline. "Ang pagdaragdag sa gene ng Nix ay dapat pilitin ang lahat ng mga lamok na bumuo bilang mga lalaki. "

Gamit ang mga kasalukuyang pamamaraan, ang bawat henerasyon ng mga sterile lamok ay dapat na maipalago sa isang pabrika at inilabas. Ang mga lalaki ay pisikal na pinaghihiwalay mula sa mga babae sa pabrika.

"Sa pamamagitan ng 'pagmamaneho maleness genes' pamamaraan, ang mga babae ay hindi kailangang ma-sorted sa pabrika, dahil mayroon kang lahat ng mga lalaki," sinabi Adelman. "Kapag gumamit ka ng isang diskarte kung saan ang mga lalaki ng Nix ay mayaman din, para sa bawat henerasyon na nakabukas mo sa pabrika maaari kang makakuha ng maraming henerasyon na gumagawa ng lahat ng mga lalaki sa ligaw. "

Magbasa pa: Ang mga siyentipiko ay nakahanap ng Gene Editing na may CRISPR Hard upang mapaglabanan»

AdvertisementAdvertisement

CRISPR Ay ang Final Substituent

Ang Nix gene sa pamamagitan ng kanyang sarili, gayunpaman, ay mapasa pa lamang sa kalahati ng supling. Kailangan ng mga siyentipiko na gamitin ang CRISPR-Cas9 upang basagin ang kromosomang walang Nix, sinabi niya.

"Ang mga cell ay napakahusay sa pag-aayos ng mga sirang chromosome," sabi ni Adelman. "At sa kasong ito ay gagamitin nila ang kromo na naglalaman ng Nix bilang gabay upang ayusin ang sira. Ang resulta ay ang bawat chromosome ay magkakaroon na ngayon ng Nix, sa halip na isa lamang. Kaya, ang karamihan sa mga anak ay magiging lalaki sa bawat henerasyon. "Ito ay naging malinaw sa amin na Nix ay isang malakas na kandidato para sa lalaki-pagtukoy kadahilanan dahil ito ay matatagpuan lamang sa mga lalaki," sinabi Tu. "Ito ay ipinahayag nang maaga sa panahon ng pag-unlad bago natukoy ang sex, at ang pagkakasunud-sunod nito ay nagpapahiwatig ng potensyal na pag-andar sa mga pangunahing manlalaro sa pagpapasiya ng kasarian. "

Ipinakita ng mga siyentipiko na ang Nix ay ang unang lalaki na tumutukoy sa mga lamok sa pamamagitan ng pagpapakita na ito ay parehong" kinakailangan at sapat "upang pasimulan ang lalaki na pag-unlad ng lamok, idinagdag niya.

Sa susunod na yugto, susuriin ni Adelman at Tu ang kanilang teorya.

AdvertisementAdvertisement

Naniniwala sila kung isasama nila ang isa o ilang key genes ng pagpapasiya ng lalaki (tulad ng Nix) sa autosomes (mga chromosomes na walang kaugnayan sa sex), sapat na ito upang mabawasan ang bilang ng mga babaeng lamok alinman sa pamamagitan ng pagtatalaga babae-kabagsikan o pagbaling ng mga babae sa mga mayabong o baog na lalaki.

Sinabi ni Adelman na "mayroong maraming teknikal na detalye upang magtrabaho" - kabilang ang pagkuha ng lokal na suporta para sa field-testing ang teknolohiya - bago nila mailapat ang kanilang pagtuklas sa field.

Basahin ang Higit pa: Bakit Nawawala ang Ilang Mga Karamdaman at Hindi Magagawa ng Iba

Paano Nix Works ay isang Misteryo

Sa ngayon, hindi pa rin malinaw kung paano kontrolado ni Nix ang sex determination sa mga lamok, sinabi ni Tu Ang mga salik ng M ay nakalaan sa mga species na nagpapadala ng iba't ibang sakit.

Idinagdag niya na ang pagiging epektibo at pangmatagalang katatagan ng CRISPR na nakabatay sa sistema ng gene-drive sa mga lamok ay hindi natitiyak.

"Ang bagong diskarte na ito ay malamang na mas mahusay kaysa sa klasikong sterile-insect techniques upang makamit ang pagbawas ng populasyon at upang kontrolin ang sakit, dahil ang bias ng lalaki ay napapanatili sa maraming henerasyon," sabi ni Tu."Ang diskarte ay pa rin sa huli ay self-takda dahil ang mga lokal na populasyon ay maaaring crash dahil sa isang hindi sapat na bilang ng mga babae, na maaaring alisin ang engineered Nix gene mula sa kapaligiran. "

Ang kanilang trabaho ay suportado ng dalawang eksplorasyon na gawad mula sa National Institute of Allergy at Infectious Diseases sa National Institutes of Health. Sa buwan na ito, nakatanggap sila ng dalawa pang gawad mula sa parehong ahensiya upang ipagpatuloy ang kanilang pananaliksik tungkol sa pagpapasya sa sex at mga kaugnay na application sa parehong

Aedes aegypti at Anopheles stephensi (carrier ng malarya sa India, South Asia at sa Gitnang Silangan). Habang ang kanilang pananaliksik ay maaaring magkaroon ng hindi pangkaraniwang impluwensya sa pandaigdigang kalusugan, ang mga siyentipiko ay nababahala tungkol sa mga etika ng pagpapalabas ng mga genetically-modified organismo sa kapaligiran.

"Masyadong seryoso ang mga alalahaning ito," sabi ni Adelman. "Pag-publish ng aming mga pananaw sa teknolohiya ngayon, kapag may mga pa rin ng ilang taon bago ang anumang mga potensyal na pagsubok, dapat makatulong sa dalhin ang lahat ng mga argumento sa pampublikong globo na may sapat na oras upang magkaroon ng isang marunong na talakayan. "