Дзіця памірае ад малярыі кожныя 30 секунд. Вось як гэта спыніць.

Калі мы сядзім у камфорце нашых дамоў, дваццаць шэсць-гадовая Сідзі Нянчэ ляжыць у маленькай вёсцы ў Кеніі, смуткуючы па целе сваёй 4-месячнай дачкі. Гэта дакладна для сотняў сем'яў у Афрыцы, у якіх дзеці паміраюць з-за аднаго, смяротнага ўкусу камара.

Малярыя - адзін з найбуйнейшых забойцаў у свеце. Штогод забівае больш за паўмільёна дзяцей. Па сутнасці, гэта сухота толькі па ступені ўздзеяння на сусветнае здароўе.

Малярыя выклікаецца паразітамі, вядомымі як плазмодый. Гэтыя аднаклеткавыя істоты, апынуўшыся ў чалавечым целе, хаваюцца ў клетках печані, дзе яны знаходзяцца ў бяспецы ад імуннай сістэмы, пры гэтым спакойна эвалюцыянуюць у меразоіты.

Яны вырваліся з клетак печані прыблізна праз месяц, хаваючыся ад лейкацытаў, пакрываючыся мембранай спажываных імі клетак печані. Затым яны атакуюць эрытрацыты, у якіх яны хутка размнажаюцца і разбураюць клетку.

Цыкл перадачы малярыі

Малярыя выклікае некантралюемы імунны адказ

Калі працэс разбурэння клетак крыві працягваецца, пераважна вялікая колькасць таксічных адходаў з кавалкаў мёртвых клетак выклікае магутны імунны адказ, які можа выклікаць такія сімптомы, як высокая тэмпература, пот і дрыжыкі, курчы, ваніты і дыярэя і галаўныя болі.

Калі мерозоіты перасякаюць гематоэнцефаліческій бар'ер, яны могуць выклікаць незваротныя неўралагічныя пашкоджанні, каматозны стан і нават смерць. На самай справе, каля 2 дзяцей памерлі ад малярыі з таго часу, як вы пачалі чытаць гэты артыкул.

Магутны камар: перавозчык малярыі

Адзінае абмежаванне паразіта ў тым, што ён можа распаўсюджвацца толькі праз адно: Камар. Гэта не вельмі вялікае абмежаванне.

Камары бываюць на гэтай планеце на сотні мільёнаў гадоў больш, чым у нас, іх насельніцтва ў тысячы разоў больш, чым у нас, і яны адкладаюць сотні яек за ўсё жыццё.

Камары выдатна падыходзяць для паразітаў ... ці яны?

CRISPR- Cas9

Дзякуючы новай рэвалюцыйнай тэхналогіі пад назвай CRISPR-Cas9, у нас ёсць магчымасць хутка і танна змяніць генетычны склад цэлых відаў. З яго дапамогай можна выдаліць, дадаць, замяніць або змяніць гены.

Гэты метад можа быць выкарыстаны для дадання пэўнага гена ў камара, які робіць іх імунітэтам да гаспадара малярыі з-за пэўных антыцелаў, якія ў камара зараз ёсць.

Ці з'яўляецца гэта жыццяздольным?

Гэты тып рэдагавання не з'яўляецца немагчымым; Фактычна гэта ўжо зроблена. Камары "без малярыі" ўжо існуюць у лабараторыі ў Лондане. Праблема, аднак, заключаецца ў тым, што колькасць камароў, якія маюць дадатковы ген, рэзка памяншае пакаленне ў пакаленне.

Выява аднаго з адрэдагаваных камароў

Калі адрэдагаваныя камары выпускаюцца для спарвання з неапрацаванымі, у нашчадкаў ёсць гены як бацькі, так і маці, у выніку чаго толькі палова камароў будзе ўстойлівая да малярыі трэцім пакаленнем! З цягам часу гэтая меншасць стане спецыфікай у колькасці трыльёнаў.

Стварэнне дамінуючых генаў з выкарыстаннем Gene Drive

Але не ўсе надзеі губляюцца. Людзі маюць у сваім наборы вельмі магутнае сродак, званае генным прывадам.

Генныя прывады існавалі ў прыродзе даўно і былі выяўлены ў 1800-я гады. Гэта "эгаістычныя" гены, якія могуць асільваць гены іншага бацькі і ажыццяўляць іх на працягу некалькіх пакаленняў, прысутнічаючы ў большасці, калі не ва ўсіх нашчадкаў.

Ідэя ўставіць гэтыя непераадольныя гены, якія могуць змагацца з малярыяй у камароў, існуе значную колькасць часу. Аднак зрабіць гэта было немагчыма толькі не таму, што было складана зрабіць гена-прывады, але і рэдагаваць іх. Аднак гэта змянілася з увядзеннем CRISPR (яшчэ раз дзякуй, Джэніфер Дудна).

Генетычны прывад працуе з выкарыстаннем тэхналогіі CRISPR для стварэння сінтэтычных генных прывадаў для змененых генаў барацьбы з малярыяй, якія былі дададзены ў камара. Нараўне з даданнем гена, фермент Cas9 ўводзіць CRISPR ў кожнае яйка і народкі, якія ён можа, рэдагуючы дзікі ген з абедзвюх храмасом у большасці, калі не ва ўсіх нашчадкаў.

Затым цела выкарыстоўвае зменены ген у якасці шаблона, каб выправіць разрэз гена, даючы абедзве храмасомы змененым генам і, па сутнасці, маючы амаль усе малярыі, устойлівыя да нашчадкаў.

Гэта дазваляе нам стварыць вялікую большасць малярыйных камароў, якія хутка павялічацца з-за таго, як хутка прагрэсуе жыццёвы цыкл камара і колькі яек будзе адкладаць.

Мы літаральна ўбачым вынікі праз тыдні, але як толькі першы мадыфікаваны камар выйдзе на волю, назад ужо не будзе.

Этычная дыскусія

Вядома, як і ўсякая іншая тэхналогія ў свеце, у гэтага ёсць спрэчкі адносна таго, ці варта ім карыстацца.

Для пачатку CRISPR-Cas9 быў адкрыты менш за 20 гадоў таму, што з'яўляецца вельмі новым адкрыццём для навуковай супольнасці. Мы дагэтуль не ведаем, якімі могуць быць наступствы свядомай змены генаў выгляду на такім шырокім узроўні, асабліва калі нешта пойдзе не так.

Калі мы пойдзем наперад і зробім гэта, мы павінны зрабіць гэта правільна, таму што, калі мы пачынаем, вяртання назад ужо не бывае і нічога нельга зрабіць, каб яго пераламаць. Мы павінны быць упэўненыя ў тым, што робім, перш чым рэдагаваць літаральны код на ўсё жыццё, таму што мы можам пагоршыць сітуацыю.

Праблема, якая можа ўзнікнуць, заключаецца ў тым, што ген не распаўсюджваецца досыць хутка, каб ліквідаваць хваробу, і ён развівае ўстойлівасць да новых антыцелаў. Гэта можа быць проста правалам у ліквідацыі хваробы, альбо на самай справе можа пагоршыць сітуацыю.

Праблема ў тым, што мы недастаткова ведаем; мы не ведаем, што пэўныя гены могуць зрабіць з іншымі функцыямі і якія змены могуць выклікаць. Мы дрэнна прагназуем вынікі выкарыстання рэдагавання генаў, таму што гэта проста новае.

З іншага боку аргументацыі, людзі кажуць, што рызыка, звязаны з рэдагаваннем генаў гэтых камароў, не так высокі, паколькі ён нацэлены толькі на пэўную частку генома. Некаторыя таксама сцвярджаюць, што неэтычна не выкарыстоўваць гэтую тэхналогію з-за вялікай колькасці ахвяр (асабліва з дзецьмі), якая выклікае гэта патэнцыйна вынішчанае захворванне.

Ключавыя вынасы

  • Малярыя кожны год забівае мільёны людзей (у асноўным дзеці), асабліва ў краінах Афрыкі на поўдні ад Сахары і Паўднёва-Усходняй Азіі
  • Мы можам пазбавіцца ад малярыі, змяніўшы гены камароў, каб зрабіць іх імунітэтам да паразіта
  • Ген-драйв можа быць выкарыстаны, каб пераканацца, што гэтыя гены перадаюцца большасці нашчадкаў
  • Існуе спрэчка з нагоды этыкі выкарыстання гэтай тэхналогіі, таму што гэта новая канцэпцыя; мы маглі б прымусіць усё працаваць
  • З іншага боку аргументацыі, людзі кажуць, што неэтычна не выкарыстоўваць тэхналогіі з-за таго, колькі людзей гэта забівае і наносіць наступствы.