به گزارش زیستنا، به‌تازگی تغییر ژنتیکی پشه‌ها برای بیان ژن‌های ضد مالاریا و انتقال این ژن‌ها به فرزندان آن‌ها به‌عنوان راهکاری جدید برای از بین بردن مالاریا در حال آزمایش است. تغییر در ژن‌های روده پشه به شکلی که سبب شود آن‌ها ژن‌های ضد مالاریا به نسل بعدی گونه خود انتقال دهند، نویددهنده رویکردی برای جلوگیری از مالاریا است که در مطالعه‌ای مقدماتی به‌تازگی در eLife منتشر شده است.
این مطالعه آخرین گام از مجموعه فعالیت‌هایی در راستای استفاده از فناوری ویرایش ژن CRISPR-Cas9 برای ایجاد تغییر در ژن‌های پشه است که می‌تواند توانایی آن‌ها در انتشار مالاریا را کاهش دهد. اگر مطالعات بعدی این رویکرد را تأیید کنند، این روش می‌تواند راهی نوین برای کاهش بیماری و مرگ‌های ناشی از مالاریا به وجود آورد.
افزایش مقاومت پشه‌ها به سموم دفع آفات در کنار مقاومت انگل‌های مالاریا در برابر داروهای ضد مالاریا سبب شده است تا نیاز فوری به روش‌های جدید برای مبارزه با این بیماری شکل گیرد.
درایوهای ژن به‌عنوان رویکردی جدید در حال آزمایش هستند. آن‌ها با ایجاد پشه‌های اصلاح‌شده ژنتیکی کار می‌کنند. هنگامی‌که این پشه‌ها در محیط آزاد می‌شوند، ژن‌هایی را انتشار می‌دهند که یا جمعیت پشه‌ها را کاهش می‌دهند و یا سبب می‌شوند احتمال انتقال انگل مالاریا به‌وسیله این حشرات کاهش یابد. بااین‌وجود دانشمندان پیش از رهاسازی پشه‌های اصلاح ژنتیکی شده در طبیعت باید ثابت کنند که این روش ایمن و مؤثر است.
آسترید هورمان (Astrid Hoermann) نویسنده نخست این مقاله و دستیار پژوهشی در کالج سلطنتی لندن در انگلیس، می‌گوید: «درایوهای ژن ابزارهای امیدوارکننده‌ای برای کنترل مالاریا هستند؛ اما ما به مسیری مشخص برای آزمایش ایمن چنین ابزارهایی در کشورهایی که این بیماری بیشتر اتفاق می‌افتد نیاز داشتیم»
در این مطالعه، هورمان و همکارانش پشه ناقل مالاریا Anopheles gambiae را به‌طور ژنتیکی تغییر دانند. آن‌ها از فناوری CRISPR-Cas9 برای وارد کردن یک ژن خاص استفاده کردند. این ژن یک پروتئین ضد مالاریا را رمزدهی می‌کند. بیان این ژن به همراه بیان ژن‌هایی رخ می‌دهد که بعد از خون خوردن پشه روشن می‌شوند. این گروه پژوهشی کار فوق را به روشی انجام داد که اجازه می‌داد کل این بخش DNA به‌عنوان یک درایو ژن نیز عمل کند. بدین معنی که بتواند به اغلب فرزندان این پشه‌ها به ارث برسد. آن‌ها در ابتدا ژن را به همراه یک نشانگر فلورسنت وارد کردند تا به آن‌ها کمک کند تا آن را در سه نقطه مختلف در DNA ردگیری کنند، سپس مارکر را حذف کردند و فقط یک تغییر ژنتیکی جزئی به‌جا گذاشتند.
در مرحله بعد، گروه پژوهشی پشه‌ها را پرورش دادند تا ببیند آیا آن‌ها قادر به تولیدمثل موفق و سالم ماندن هستند. همچنین آزمایش کردند که انگل مالاریا چگونه در روده پشه‌ها تکوین می‌یابد. آزمایش‌های آن‌ها شواهد اولیه‌ای را فراهم می‌کند که نشان می‌دهد این رویکرد برای اصلاحات ژنتیکی می‌تواند درایوهای ژنی موفق ایجاد کند.
نیکولای ویندبیچلر (Nikolai Windbichler)، نویسنده ارشد این مقاله و مدرس ارشد بخش علوم زیستی کالج سلطنتی لندن، توضیح می‌دهد: «این تغییرات ژنتیکی غیرفعال هستند و می‌توانند در محیط طبیعی آزمایش شوند و تحت یک فرآیند نظارتی دقیق قرار گیرند تا از ایمن بودن و مؤثر بودن آن‌ها در مهار انگل بدون ایجاد نگرانی از گسترش تصادفی آن در محیط اطمینان حاصل شود. بااین‌حال، هنگامی‌که آن‌ها را با پشه‌های دیگر با یک درایو ژن فعال ترکیب کنیم، آن‌ها بدون نیاز به تغییر بیشتر، خود به درایوهای ژنی تبدیل می‌شوند؛ بنابراین رویکرد ما درایوهای ژنی را به‌عنوان یک استراتژی از بین بردن مالاریا یک مرحله به آزمایش در این محیط طبیعی نزدیک‌تر می‌کند».
Original Reference: Hoermann, Astrid, Sofia Tapanelli, Paolo Capriotti, Giuseppe Del Corsano, Ellen KG Masters, Tibebu Habtewold, George K Christophides, and Nikolai Windbichler. “Converting Endogenous Genes of the Malaria Mosquito into Simple Non-Autonomous Gene Drives for Population Replacement.” ELife ۱۰ (April 13, 2021): e58791. https://doi.org/10.7554/eLife.58791.
منبع: ScienceDaily