211service.com
Malaria-resistente muggen
Muggen die genetisch gemanipuleerd zijn voor malariaresistentie, kunnen hun wilde tegenhangers overtreffen, althans in het laboratorium, volgens onderzoekers van de Johns Hopkins University. Terwijl eerdere studies het ontstaan van malariaresistente muggen hebben beschreven, is dit de eerste keer dat onderzoekers een reproductief voordeel hebben aangetoond voor de genetisch gemanipuleerde organismen, wat een belangrijke vereiste is als dergelijke muggen moeten worden gebruikt als een praktische malariabestrijdingsstrategie .
Parasitaire bescherming: Muggen die een gen voor malariaresistentie dragen, kunnen ooit helpen de verspreiding van deze dodelijke ziekte te stoppen.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie doodt malaria jaarlijks wereldwijd meer dan een miljoen mensen, de meesten van hen kinderen in Afrika bezuiden de Sahara. De ziekte wordt veroorzaakt door Plasmodium parasieten, protozoa die door vrouwen van persoon op persoon worden overgedragen Anopheles muggen. Onderzoekers hebben een methode voorgesteld om de verspreiding van malaria te beheersen door in het wild muggen te introduceren die de parasiet niet kunnen overbrengen, maar computermodellen suggereren dat malaria-resistente muggen de inheemse bevolking bijna volledig moeten vervangen om de cyclus van overdracht te stoppen.
In de huidige studie stopten Marcelo Jacobs-Lorena en zijn collega's van de Johns Hopkins School of Public Health in Baltimore evenveel malariaresistente muggen als gewone muggen in een kooi en lieten ze zich voeden met muizen die besmet waren met de malaria- parasiet veroorzaken. De onderzoekers verzamelden vervolgens de eieren die door de insecten waren gelegd, kweekten ze tot volwassenheid en lieten de nieuwe generatie muggen zich voeden met geïnfecteerde muizen.
Na negen generaties was 70 procent van de muggen malaria-resistent, wat betekent dat de genetisch gemanipuleerde insecten hun niet-resistente tegenhangers grotendeels hadden overtroffen. Daarentegen vertoonden muggen die zich voedden met niet-geïnfecteerde muizen geen fitnessverschillen. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in de vroege online editie van de Proceedings van de National Academy of Sciences .
Eerder werk van Hillary Hurd, een parasitoloog aan de Keele University, in het Verenigd Koninkrijk, toonde aan dat infectie met Plasmodium beïnvloedt de vruchtbaarheid van muggen. Er zijn fitnesskosten verbonden aan besmetting, zegt Hurd, dus muggen die beschermd zijn tegen infectie zouden een voordeel moeten hebben ten opzichte van muggen die niet beschermd zijn. De resultaten van de Johns Hopkins-studie ondersteunen die conclusie, zegt ze.
Onderzoekers hebben verschillende soorten malaria-resistente muggen gecreëerd door te interfereren met de Plasmodium complexe ontwikkelingscyclus van de parasiet. Nadat een mug de parasiet van geïnfecteerd bloed heeft opgenomen, dringt de parasiet de darm van de mug binnen en vormt een cyste. Die cyste scheurt uiteindelijk en laat sporen vrij in het lichaam van de mug, die naar de speekselklieren migreren. Dan, wanneer de mug een andere persoon bijt, brengt hij de parasiet over.
Jacobs-Lorena en zijn collega's ontwikkelden muggen om een peptide genaamd SM1 te produceren dat blokkeert Plasmodium van het binnendringen van de darm van de mug, waardoor de ontwikkeling van de parasiet wordt onderbroken. Omdat het geen natuurlijk voorkomend peptide is, activeert SM1 het immuunsysteem van de mug niet, aldus Hurd. Dit is een heel andere strategie dan waar andere groepen aan werken, zegt ze. Als u een immuunrespons induceert … zijn er ook fitnesskosten.
In tegenstelling tot andere groepen die experimenten uitvoerden, kweekten de onderzoekers de genetisch gemanipuleerde muggen met gewone muggen, dus de insecten in hun onderzoek hadden slechts één kopie van het SM1-gen in plaats van twee. Onze hypothese is dat er in het hele genoom veel genen zijn die een nadelige invloed hebben op de fitness, maar ze zijn recessief, zegt Jacobs-Lorena. Dus bij muggen die zijn ontworpen om twee exemplaren van SM1 te hebben, drukken de eigenschappen die door die recessieve genen worden gecodeerd zich uit en verminderen ze de fitheid van de muggen. Het hebben van slechts één exemplaar van SM1 lijkt de weerstand van de insecten tegen de malariaparasiet niet te verminderen, voegt hij eraan toe.
Hurd waarschuwt dat de malaria-veroorzakende parasieten die door het Johns Hopkins-team worden gebruikt, muizen infecteren, niet mensen. Iedereen die deze strategie volgt, moet er zeker van zijn dat het molecuul de overdracht van de menselijke parasiet stopt, zegt ze. Velen van hen niet.
Er moet nog meer werk worden verzet voordat transgene muggen in het veld kunnen worden gebruikt als malariabestrijdingsmethode. Transgene muggen zullen het probleem alleen nooit kunnen oplossen, zegt Jacobs-Lorena. De enige manier is om een combinatie van benaderingen te gebruiken: een gecoördineerde aanval met medicijnen, insecticiden, transgene muggen en misschien vaccins. Dan hebben we een kans om een significante verandering aan te brengen in de overdracht van de ziekte. Niemand zou dit als een wondermiddel moeten beschouwen.