Egy gyermek 30 másodpercenként meghalt a maláriában. Itt van, hogyan lehet megállítani.

Ahogy otthonunk kényelmében ülünk, a huszonhat éves Sidi Nyanche egy kenyai kis faluban fekszik, 4 hónapos lánya teste felett gyászolva. Ez igaz az afrikai családok százaira, amelyekben gyerekek halnak meg egyetlen halálos szúnyogcsípés miatt.

A malária a világ egyik legnagyobb gyilkosa. Évente több mint fél millió gyereket öl meg. Valójában a világ egészségére gyakorolt ​​hatás szempontjából a tuberkulózis csupán a második.

A maláriát a plazmodium néven ismert paraziták okozzák. Ezek az egysejtű lények, az emberi test belsejében rejtenek a májsejtekben, ahol biztonságban vannak az immunrendszertől, miközben csendesen merozoitá alakulnak.

Körülbelül egy hónappal később kitörtek a májsejtből, és elrejtek a fehérvérsejtektől azáltal, hogy bevonják magukat az általuk fogyasztott májsejtek membránjával. Ezután megtámadják a vörösvérsejteket, amelyekben gyorsan szaporodnak és elpusztítják a sejtet a folyamat során.

Malária átviteli ciklus

A malária ellenőrizetlen immunválaszokat okoz

Ahogy a vérsejtek pusztulásának folyamata folytatódik, az elhalt sejtek darabjaiból származó túlnyomóan nagy mennyiségű mérgező hulladék erős immunválaszt vált ki, amely olyan tüneteket okozhat, mint a magas láz, izzadás és hidegrázás, görcsök, hányás és hasmenés, valamint fejfájás.

Ha a merozoiták áthaladnak a vér-agy gáton, akkor visszafordíthatatlan neurológiai károsodásokat, kómát és akár halált is okozhatnak. Valójában mintegy 2 gyermek halt meg maláriában a mióta elolvasta ezt a cikket.

A hatalmas szúnyog: a malária hordozója

A parazita egyetlen korlátozása az, hogy csak egy dologon keresztül terjedhet: A szúnyog. Ez azonban nem túl nagy korlátozás.

A szúnyogok több százmillió évvel ezelőtt vannak ezen a bolygón, mint nálunk, lakosaik több ezerszer nagyobb, mint a miénk, és életük során több száz tojást tojtak.

A szúnyogok tökéletes hordozók a paraziták számára ... vagy vannak?

CRISPR-Cas9

A CRISPR-Cas9 nevű forradalmian új technológián keresztül képesek vagyunk gyorsan és olcsón megváltoztatni az egész faj genetikai felépítését. Használható gének eltávolítására, hozzáadására, cseréjére vagy módosítására.

Ez a módszer felhasználható egy bizonyos gén hozzáadására egy szúnyoghoz, ami immunitássá teszi őket a malária elhelyezésére bizonyos ellenanyagok miatt, amelyek a szúnyogban ma vannak.

Ez életképes?

Az ilyen típusú szerkesztés nem lehetetlen; Valójában ez már megtörtént. A malária nélküli szúnyogok már léteznek egy londoni laboratóriumban. Az egyik probléma az, hogy az extra gént tartalmazó szúnyogok száma drasztikusan csökkenti a nemzedékek generációját.

Az egyik szerkesztett szúnyog képe

Amikor a szerkesztett szúnyogokat szabadon engedik, hogy párosuljanak nem szerkesztett állatokkal, az utódok mind az apa, mind az anya géneiben vannak, ami azt eredményezi, hogy a szúnyogoknak csak a fele ellenáll a malária ellen a harmadik generáció során! Az idő múlásával ez a kisebbség speciálisvá válik a billió lakosságban.

Domináns gének előállítása a Gene Drive segítségével

De nem minden remény veszít el. Az embereknek nagyon erős eszközük van a készletben, úgynevezett génhajtás.

A génhajtások már régóta léteznek a természetben, és az 1800-as években fedezték fel őket. Ezek olyan „önző” gének, amelyek felülbírálhatják a másik szülő géneit, és nemzedékeken át hajthatók végre, jelen vannak a legtöbb, de nem az összes utódban.

A szúnyogokban a malária elleni küzdelemre képes hatalmas gének beillesztésének ideje már jó ideje fennállt. Ugyanakkor nem volt életképes megtenni, nem csak azért, mert nehéz volt génmeghajtókat készíteni, hanem szerkeszteni is. Ez azonban megváltozott a CRISPR bevezetésével (köszönöm, újra Jennifer Doudna).

A génhajtás a CRISPR technológián keresztül működik, hogy szintetikus génmeghajtókat hozzon létre a szúnyoghoz hozzáadott megváltozott malária-harcgének számára. A gén hozzáadásával a Cas9 enzim a CRISPR-t beilleszti minden lehetséges petesejtjébe és petesejtjébe, és a legtöbb gén, ha nem az utódok, mindkét kromoszómából vad vad gént szerkeszt.

A test ezután sablonként használja a megváltozott gént, hogy helyrehozza a génvágást, mindkét kromoszómához megadva a megváltozott gént, és gyakorlatilag az összes utód malária-rezisztens.

Ez lehetővé teszi a maláriamentes szúnyogok nagy többségének létrehozását, amely gyorsan növekszik, mivel a szúnyogok életciklusa előrehalad és milyen hány tojást tojnak.

Szó szerint hetekben látjuk az eredményeket, de miután az első módosított szúnyogot elengedték, nem tér vissza.

Az etikai vita

Természetesen, a világ minden más technológiájához hasonlóan, ez is vitatja az alkalmazhatóságát.

A kezdők számára a CRISPR-Cas9-et kevesebb mint 20 évvel ezelőtt fedezték fel, ami a tudományos közösség számára nagyon új felfedezés. Még mindig nem tudjuk, milyen következményekkel járhat egy faj gének tudatos megváltoztatása egy ilyen széles körben elterjedt szinten, különösen, ha valami rosszul fordul elő.

Ha előrehaladunk és ezt megtesszük, akkor jól kell csinálnunk, mert ha egyszer elindulunk, nincs visszaút, és semmit nem tehetünk annak megfordításához. Mielőtt megváltoztatnánk az élet szó szerinti kódját, meg kell bizonyosodnunk arról, hogy mit csinálunk, mert potenciálisan még rosszabbá tehetjük a dolgokat.

Felmerülhet az a probléma, hogy a gén nem terjed el elég gyorsan a betegség kiküszöbölésére, és az új antitesttel szemben rezisztenciát alakít ki. Ez egyszerűen kudarc lehet a betegség felszámolásában, vagy valójában még rosszabbá teheti a dolgokat.

A probléma az, hogy nem tudunk eleget; nem tudjuk, mit okozhatnak bizonyos gének más funkciókhoz, és milyen változásokat okozhat. Rosszul tudjuk megjósolni a génszerkesztés kimenetelét, mert az éppen túl új.

Az érv másik oldalán az emberek szerint ezeknek a szúnyogoknak a génszerkesztésével járó kockázatok nem olyan nagyok, mert csak a genom egy meghatározott részét célozzák. Néhányan azt állítják, hogy etikátlan a technológia nem használata, mivel a veszteségek (különösen gyermekekkel járók) nagy száma miatt ez a potenciálisan megsemmisíthető betegség okozhatja.

Kulcs elvihető

  • A malária évente több millió ember (főleg gyerekek) öl meg, különösen a Szaharától délre eső Afrikában és Délkelet-Ázsiában
  • Megszabadulhatunk a maláriától a szúnyogok génjeinek szerkesztésével, hogy immunitásuk legyen a parazita ellen
  • A génhajtás segítségével biztosítható, hogy ezek a gének átadódjanak az utódok többségén
  • Vita merül fel e technológia alkalmazásának etikája miatt, mivel ez egy új koncepció; talán működésbe hozhatjuk a dolgokat
  • Az érv másik oldalán az emberek azt mondják, hogy etikátlan a technológia nem használata, mert hány embert öl és hat