Upang Labanan ang Zika, Genetically Modify Mosquitoes Ang Lumang Pa Way

Ang mga mananaliksik ay nagtatrabaho para sa mga pamamaraan ng pag-aalaga ng masa para sa lamok ng Aedes - ang kanilang henerasyon ay 2.5 lang linggo. IAEA Imagebank, CC BY-NC-NDAng mga mananaliksik ay nagtatrabaho para sa mga pamamaraan ng pag-aalaga ng masa para sa lamok ng Aedes - ang kanilang henerasyon ay 2.5 lang linggo. IAEA Imagebank, CC BY-NC-ND

Ang malapit panic na sanhi ng mabilis na pagkalat ng Zika virus ay nagdala ng mga bagong urgency sa tanong kung paano pinakamahusay na kontrolin ang lamok na magpadala ng mga sakit ng tao. Aedes aegypti Ang mga lamok ay kumakain ng mga tao sa buong mundo, na nagkakalat ng tatlong mga sakit sa viral: dengge, chikungunya at Zika. Walang mga napatunayan na epektibong bakuna o mga tukoy na gamot upang gamutin ang mga pasyente pagkatapos ng pagkontrata ng mga virus na ito.

Pagkontrol ng lamok ay ang tanging paraan, sa kasalukuyan, upang limitahan ang mga ito. Ngunit hindi iyon madaling gawain. Ang mga klasikal na paraan ng pagkontrol tulad ng insecticides ay nahulog sa pabor - maaari silang magkaroon ng masamang epekto sa kapaligiran pati na rin dagdagan ang insecticide resistance sa natitirang populasyon ng lamok. Bago Ang mga pamamaraan ng pagkontrol ng lamok ay kinakailangan - ngayon.

Ang oras ay hinog, samakatuwid, upang tuklasin ang isang pang-huli na pangarap ng vector biologists, kabilang ako: gamitin ang genetika upang ihinto o limitahan ang pagkalat ng mga sakit na dala ng lamok. Habang ang mga teknolohiya ng pag-edit ng gene ay sumulong nang higit sa nakalipas na ilang dekada, paniniwala ko na hindi natin nakikita ang mas matanda, sinubukan at tunay na mga pamamaraan na maaaring magawa rin sa mga insekto na ito. Maaari nating maisagawa ang layunin ng paggawa ng mga lamok na hindi makapagpapadala ng mga pathogens ng tao gamit ang parehong mga uri ng mga pamamaraan ng pamamaraan ng pag-aanak na ginagamit ng mga tao sa loob ng maraming siglo sa iba pang mga hayop at halaman.

Mga diskarte sa talahanayan

Isang klasikong estratehiya para sa pagbabawas ng mga populasyon ng insekto ay naging populasyon ng baha na may mga baog na lalaki - Karaniwang ginawa gamit ang pag-iilaw. Kapag ang mga babae sa kaparehong target na populasyon sa mga lalaking ito, wala silang mabubuhay na mga supling - malamang na pag-crash ng mga numero ng populasyon.

Ang modernong timpla sa pamamaraang ito ay upang makabuo ng mga transgenic na lalaki na nagdadala ng isang nangingibabaw na nakamamatay na gene na mahalagang ginagawa silang sterile; Ang mga supling na binibisita ng mga lalaking ito ay namamatay huli sa yugto ng larva, inaalis ang mga henerasyon sa hinaharap. Ang pamamaraang ito ay ipinahayag sa pamamagitan ng biotech kumpanya Oxitec at kasalukuyang ginagamit sa Brazil.

Sa halip na pagpatay lamang ng mga lamok, ang isang mas epektibo at pangmatagalang istratehiya ay upang baguhin ang genetikong ito upang hindi na sila makapagpadala ng microbe na nagdudulot ng sakit.

Ang makapangyarihang bagong pamamaraan ng pag-edit ng gene ng CRISPR ay maaaring magamit upang gumawa ng transgenes (genetic na materyal mula sa isa pang uri ng hayop) na kumuha ng isang ligaw na populasyon. Ang pamamaraang ito gumagana nang maayos sa lamok at potensyal na isang paraan upang "Drive" transgenes sa mga populasyon. Ang CRISPR ay maaaring makatulong sa mabilis na pagkalat ng isang gene na nagbibigay ng paglaban sa paghahatid ng isang virus - kung ano ang tinatawag ng mga siyentipiko refractoriness.

Ngunit ang CRISPR ay kontrobersyal, lalo na bilang inilalapat sa mga tao, dahil ang transgenes na ipinasok nito sa isang indibidwal ay maaaring ipasa sa mga supling nito. Walang duda na ang paggamit ng CRISPR upang lumikha at magpalabas ng mga genetically modified mosquitoes sa kalikasan ay pukawin ang kontrobersya. Ang Direktor ng National Intelligence ng US, si James Clapper, ay nawala hanggang sa Dub CRISPR isang potensyal na armas ng mass pagkawasak.

Ngunit ang mga transgenic na teknolohiya na kinakailangan upang baguhin ang genetically populasyon ng lamok?Mga halimbawa ng matagumpay na artipisyal na seleksyon ng iba't ibang katangian sa paglipas ng mga taon. Sa gitna ay isang cartoon ng 'block' siyentipiko nais na pumili para sa lamok upang hindi sila makapasa sa virus. Jeff Powell, ibinigay ang May-akda

Selective breeding ang luma na paraan

Ang pagbabagong genetiko ng populasyon ay nagaganap nang maraming siglo na may malaking tagumpay. Ito ay nangyari sa halos lahat ng mga kapaki-pakinabang na halaman at hayop na ginagamit ng mga tao para sa pagkain o iba pang mga produkto, kabilang ang koton at lana. Ang selective breeding ay maaaring makagawa ng napakalawak na pagbabago sa mga populasyon batay sa natural na nagaganap na pagkakaiba-iba sa loob ng species.

Ang artipisyal na pagpili gamit ang likas na pagkakaiba-iba na ito ay napatunayan nang epektibo nang paulit-ulit, lalo na sa mundo ng agrikultura. Sa pamamagitan ng pagpili ng mga magulang na may kanais-nais na mga katangian (mga chickens na may mas mataas na produksyon ng itlog, tupa na may mas malambot na lana) para sa maraming sunud-sunod na henerasyon, maaaring gumawa ang isang "tunay na pag-aanak" na strain na laging may nais na mga katangian. Ang mga ito ay maaaring tumingin ibang-iba mula sa ninuno - sa tingin ng lahat ng mga breed ng mga aso nagmula mula sa isang ninuno lobo.

Sa ngayon, limitado lang ang gawaing ito ginawa sa lamok. Ngunit ito ay nagpapakita na posible upang piliin para sa lamok na may pinababang kakayahan upang magpadala ng pathogens ng tao. Kaya sa halip na ipasok ang transgenes mula sa iba pang mga species, bakit hindi gamitin ang genetic variation na natural na naroroon sa populasyon ng lamok?

Ang pagkakaroon ng mga strain ng lamok sa pamamagitan ng artipisyal na pagpili ay may maraming mga pakinabang sa paglipas ng transgenic approach.

  • Ang lahat ng kontrobersiya at mga potensyal na panganib na nakapalibot sa mga transgenic organismo (GMO) ay iiwasan. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa pagtaas ng pagkalat sa populasyon ng natural na mga gene ng lamok na gusto natin.
  • Ang mga napiling lamok na nagmula nang direkta mula sa target na populasyon ay malamang na maging mas mapagkumpitensya kapag inilabas pabalik sa kanilang sulok ng ligaw. Dahil ang bagong masuway na pilay na hindi maaaring ipadala ang virus ay nagdadala lamang ng mga gene mula sa target na populasyon, tiyak na iniangkop ito sa lokal na kapaligiran. Ang mga manipulasyon ng laboratoryo upang makagawa ng mga transgenic lamok ay kilala babaan ang kanilang kabutihan.
  • Sa pamamagitan ng pagsisimula sa populasyon ng lokal na lamok, ang mga siyentipiko ay maaaring pumili partikular para sa refractoriness sa virus strain infecting mga tao sa sandaling ito sa lokalidad. Halimbawa, mayroong apat na iba't ibang "varieties" ng virus na dengue na tinatawag na serotypes. Upang kontrolin ang sakit, ang mga napiling lamok ay kailangang maging matigas ang ulo sa serotype na aktibo sa lugar na iyon sa oras na iyon.
  • Maaaring posible na pumili para sa mga strains ng lamok na hindi makapagpadala ng maraming mga virus. Dahil pareho Aedes aegypti Ang mga uri ng lamok ay nagpapadala ng dengue, chikungunya at Zika, ang mga taong naninirahan sa mga lugar na may lamok na ito ay sabay-sabay na nanganganib sa lahat ng tatlong sakit. Habang wala pa itong ipinakita, walang dahilan upang isipin na ang maingat, mahusay na dinisenyo pinipili na pag-aanak ay hindi makagawa ng mga lamok na hindi makakalat ang lahat ng mga medikal na kaugnay na mga virus.

Sa kabutihang palad, Ae. aegypti ay ang pinakamadaling lamok sa likod sa pagkabihag at may isang henerasyon ng oras tungkol sa 2.5 na linggo. Kaya hindi tulad ng mga klasikal na hayop ng halaman at hayop na may kinalaman sa mga organismo na may mga henerasyon sa mga taon, ang 10 na mga henerasyon ng pagpili ng lamok na ito ay tumagal ng ilang buwan lamang.

Hindi ito nagpapahiwatig na maaaring walang mga hadlang sa paggamit ng diskarte na ito. Marahil ang pinakamahalaga ay ang mga gene na nagpapahirap para sa mga insekto na magpadala ng sakit ay maaari ring gumawa ng indibidwal na mga insekto na mas mahina o mas malusog kaysa sa target na likas na populasyon. Sa kalaunan, ang mga lamok na lab-bred at ang kanilang mga supling ay maaaring makaligtaan at mawala mula sa mabangis na populasyon. Maaaring kailanganin nating patuloy na pakawalan ang mga mahihirap na lamok - samakatuwid nga, ang mga hindi maganda sa pagpapadala ng sakit na pinag-uusapan - upang mapaglabanan ang pagpili laban sa mga kanais-nais na mga gene na masisira.

At ang mga pathogens na dala ng lamok ay nagbabago. Ang mga virus ay maaaring mutate upang maiwasan ang anumang binagong genetically modified lamok. Ang anumang plano sa genetically modify ng mga populasyon ng lamok ay kailangang magkaroon ng mga plano ng contingency sa lugar kung kailan lumiliko ang mga virus o iba pang mga pathogen. Ang mga bagong strains ng lamok ay maaaring mabilis na mapili upang labanan ang bagong bersyon ng virus - walang magastos na transgenic na mga pamamaraan na kinakailangan.

Sa ngayon, ang mga manggagawang halaman at hayop ay lalong gumagamit ng mga bagong pamamaraan ng pagmamanipula ng gene upang higit pang mapabuti ang mga mahahalagang uri ng ekonomiya. Ngunit ito ay lamang pagkatapos ng tradisyonal na artipisyal na pagpili ay kinuha tungkol sa kasing layo ng makakaya upang mapabuti ang mga breed. Maraming biologist sa lamok ang nagpaplano na direktang pumunta sa pinakabagong mga pamamaraan ng transgenic na hindi pa nakikita upang aktwal na magtrabaho sa mga likas na populasyon ng mga lamok. Nilaktawan nila ang isang napatunayang, mas mura at mas kontrobersyal na diskarte na dapat bigyan ng pagbaril.

Tungkol sa Ang May-akda

Ang pag-uusapJeffrey Powell, Propesor, Yale University. Ang kanyang mga pangunahing interes ay ang mga pangunahing isyu ng evolutionary genetics at molekular evolution na higit sa lahat gamit ang Drosophila bilang isang organismo ng modelo at paggamit ng mga genetic na teknolohiya at konsepto sa mga lamok upang makatulong sa kontrol ng mga sakit na ipinapadala nila.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = zika virus; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}