Zwalczanie malarii we wnętrznościach komara

Badanie sugeruje, że genetycznie zmodyfikowane bakterie mogą zwalczać malarię z wnętrza komarów.

Światowe organizacje zajmujące się zdrowiem od dawna próbowały zwalczać malarię za pomocą moskitier i środków owadobójczych w celu zwalczania komarów przenoszących choroby. Ale malaria nadal zbiera ogromne żniwo, zabijając co roku ponad milion ludzi (patrz Wygranie wojny z malarią).

Inną strategią jest genetyczna inżynieria komarów, które są odporne na pasożyta malarii. Około dziesięć lat temu badacz Johns Hopkins Marcelo Jacobs-Lorena wyprodukowały takie komary, które wytwarzały własne peptydy przeciwmalaryczne, w pracy, która pojawiła się w: Natura (patrz Komary odporne na malarię). To podejście wydawało się obiecujące w laboratorium, ale było trudne do wdrożenia w terenie.

Jednym z powodów jest to, że nawet jeśli naukowcy wypuszczą miliony genetycznie zmodyfikowanych komarów na określonym obszarze, owady te niekoniecznie rozprzestrzeniłyby się lub pokonałyby inne już obecne komary, chyba że miałyby jakąś inną przewagę genetyczną, mówi Jacobs-Lorena.

On i jego zespół przyjęli teraz inne podejście: zamiast bezpośrednio manipulować komarami, skupili się na bakteriach żyjących symbiotycznie w jelicie komarów i zaprojektowali je tak, aby wytwarzały związki, które zakłócają rozwój pasożyta.

Pasożyt malarii, zwany Plasmodium falciparum , musi zakończyć kluczową część swojego cyklu życiowego w jelicie środkowym komara, zanim będzie mógł zostać przeniesiony na ludzi. Tak więc bakterie w tym przedziale są dobrze przygotowane do dostarczania związków przeciwmalarycznych. Kiedy komar przyjmuje posiłek z krwi — to znaczy, gdy kogoś gryzie — bakterie w jelicie środkowym komara również namnażają się dzięki składnikom odżywczym krwi.

Świeci dobrze: Ten obraz przedstawia transgeniczne bakterie w jelicie środkowym komara. Pokazana tutaj bakteria została oznaczona białkiem fluorescencyjnym, aby była widoczna.

To bardzo praktyczne i bardzo sprytne, mówi Jezus Walenzuela , ekspert od malarii w Narodowym Instytucie Alergologii i Chorób Zakaźnych.

W pracy, która pojawia się dzisiaj w Internecie w Materiały Narodowej Akademii Nauk Jacobs-Lorena nasączył waciki w zawiesinie cukru i genetycznie zmodyfikowanych bakterii i pozwolił żerować na nich komarom. Bakterie zadomowiły się w jelicie środkowym komarów i wydawały się tam pozostawać. Następnie on i jego zespół nakarmili komary mączką z krwi zarażoną Plasmodium .

Jacobs-Lorena i jego zespół zmodyfikowali bakterię tak, aby wydzielała kilka różnych peptydów przeciwmalarycznych. Najskuteczniejszymi dwoma były scorpine, peptyd, który wbudowuje się w błonę pasożyta, powodując jego wyciek; i EPIP, który zapobiega inwazji pasożyta na jelito środkowe komara.

Spośród komarów, które były nosicielami bakterii produkujących skorpiny lub EPIP, odpowiednio tylko 14% lub 18% zostało zarażonych pasożytem. Z kolei spośród komarów kontrolnych całe 90 procent zostało zarażonych.

Jacobs-Lorena mówi, że następnym krokiem jest przetestowanie tego podejścia w środowisku rzeczywistym. Naukowcy wciąż próbują wymyślić, w jaki sposób mogą wprowadzić w teren bakterie modyfikowane genetycznie. Jedną z opcji może być pozostawienie glinianych garnków zawierających bawełniane kulki naładowane cukrem i bakteriami w różnych miejscach wokół wioski, w której prawdopodobnie żerują komary, mówi.

Jacobs-Lorena i jego zespół musieliby również przekonać lokalne populacje i agencje regulacyjne, aby pozwoliły im wypróbować to podejście. Zmodyfikowane bakterie nie wydają się stanowić zagrożenia dla innych zwierząt lub ludzi. Ale, dodaje, za każdym razem, gdy mówi się o organizmach modyfikowanych genetycznie w przyrodzie, może to być drażliwe.

ukryć