γράφει ο Παρασκευάς Κακάς Μ.D. Πλαστικός Χειρούργος
Η διαγραφή ενός μόνο γονιδίου από τα κουνούπια μπορεί να τα κάνει εξαιρετικά ανθεκτικά έναντι του παράσιτου της ελονοσίας και, κατά συνέπεια, πολύ λιγότερο πιθανά να μεταδώσουν το παράσιτο στους ανθρώπους, σύμφωνα με νέο άρθρο από τους επιστήμονες της Σχολής Δημόσιας Υγείας του Ερευνητικού Ινστιτούτου Ελονοσίας του Johns Hopkins Bloomberg.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το νέο σύστημα, το οποίο επιτρέπει ακριβή επεξεργασία DNA, για να διαγράψει ένα γονίδιο που ονομάζεται FREP1 από το γονιδίωμα των κουνουπιών Anopheles gambiae, τα οποία είναι οι κύριοι μεταφορείς της ελονοσίας στους ανθρώπους. Μέσα στα τροποποιημένα κουνούπια, τα παράσιτα της ελονοσίας ήταν πολύ λιγότερο πιθανό να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 8 Μαρτίου στο PLoS Pathogens, είναι η πρώτη που δείχνει ότι η διαγραφή ενός γονιδίου από τα κουνούπια μπορεί να τα κάνει ανθεκτικά στα παρασιτικά της ελονοσίας. Υπογραμμίζει επίσης τη δυνατότητα αυτής της τεχνικής να τροποποιήσει τους άγριους πληθυσμούς κουνουπιών και έτσι να μειώσει τη μετάδοση της ελονοσίας στους ανθρώπους.
“Η μελέτη μας δείχνει ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη νέα τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων CRISPR / Cas9, για να καταστήσουμε τα κουνούπια ανθεκτικά στην ελονοσία με την απομάκρυνση ενός λεγόμενου γονιδίου παράγοντα ξενιστή”, λέει ο καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Bloomberg School της Μοριακής Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας. “Αυτό μας δίνει μια καλή τεχνολογική πλατφόρμα για την ανάπτυξη προηγμένων στρατηγικών ελέγχου της ελονοσίας, βασισμένων σε γενετικά τροποποιημένα κουνούπια που δεν μπορούν να μεταδώσουν την ασθένεια και για τη μελέτη της βιολογίας των παράσιτων της ελονοσίας στους ξενιστές τους”.
Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας εκτιμά ότι καταγράφηκαν περισσότερα από 200 εκατομμύρια κρούσματα της ασθένειας το 2016 και περισσότεροι από 400.000 θάνατοι, η πλειοψηφία των οποίων εμφανίζεται μεταξύ των παιδιών ηλικίας κάτω των πέντε ετών στην υποσαχάρια Αφρική. Υπάρχει διαθέσιμο εμβόλιο κατά της ελονοσίας, αλλά η προστασία που προσφέρει είναι μόνο μερική και προσωρινή και, όπως τα φάρμακα κατά της ελονοσίας, είναι δυσεύρετο για τους πληθυσμούς αυτούς. Οι ερευνητές στρέφονται σε πιθανώς οικονομικά αποδοτικές στρατηγικές που στοχεύουν τα κουνούπια που μεταφέρουν την ελονοσία για να αποτρέψουν την εξάπλωση της ελονοσίας.
Για την έρευνα που διεξήχθη, ο Δημόπουλος και οι συνάδελφοί του τροποποίησαν τα κουνούπια Anopheles gambiae διαγράφοντας το γονίδιο FREP1, το οποίο κωδικοποιεί μια ανοσοποιητική πρωτεΐνη, πρωτεΐνη που σχετίζεται με ινωδογόνο 1. Για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, η πρωτεΐνη βοηθά τα παράσιτα της ελονοσίας να επιβιώσουν μέσα στο έντερο των κουνουπιών και να προχωρήσουν στα αναπτυξιακά στάδια που απαιτούνται για τη μετάδοσή τους στους ανθρώπους. Επομένως, το FREP1 θεωρείται ένας παθολογικός παράγοντας ξενιστή.
Η εξάλειψη αυτού του παράγοντα ξενιστή μέσω της διαγραφής του γονιδίου FREP1 είχε άλλα αποτελέσματα εκτός από τη μείωση του αριθμού των κουνουπιών που μολύνθηκαν με ελονοσία. Μετά τη διαγραφή της FREP1, τα περισσότερα από τα τροποποιημένα κουνούπια δεν είχαν στοιχεία στους σιελογόνους αδένες των παράσιτων σποροζωϊδίων που εισέρχονται στην ανθρώπινη κυκλοφορία του αίματος μέσω του δαγκώματος των κουνουπιών.
“Η αντίσταση στα παράσιτα της ελονοσίας που επιτυγχάνεται με τη διαγραφή του FREP1 είναι εξαιρετικά ισχυρή”, λέει ο Δημόπουλος. “Εάν θα μπορούσατε να αντικαταστήσετε με επιτυχία τα απλά κουνούπια άγριου τύπου με αυτά τα τροποποιημένα κουνούπια, είναι πιθανό ότι θα υπάρξει σημαντική επίδραση στη μετάδοση της ελονοσίας.
Η αντικατάσταση συνήθων κουνουπιών στο φυσικό περιβάλλον με γενετικά τροποποιημένα κουνούπια δεν έχει επιχειρηθεί ακόμη, αν και οι επιστήμονες έχουν επεξεργαστεί τεχνικές “γονιδιακής κίνησης” που προκαλούν αλλαγές του DNA γρήγορα σε άγριο πληθυσμό μέσω συνηθισμένης αναπαραγωγής.
Ο Δημόπουλος και η ερευνητική ομάδα του διαπίστωσαν ότι η διαγραφή του FREP1 εξ ολοκλήρου από τον Anopheles έρχεται ωστόσο με κάποιο κόστος στα τροποποιημένα κουνούπια. Σε σύγκριση με τους άγριους ξαδέλφους τους, τα κουνούπια χωρίς FREP1 εξελίχθηκαν σε ενήλικες πιο αργά, ήταν λιγότερο πιθανό να γευματίσουν όταν τους δόθηκε η ευκαιρία και παρήγαγαν λιγότερα και λιγότερο βιώσιμα αυγά.
Κάθε παρέμβαση που πραγματοποιούμε στη φύση για να εξαλείψουμε δικά μας προβλήματα αποσταθεροποιεί τα οικοσυστήματα με απρόβλεπτους τρόπους. Χρειάζεται πολλή μελέτη και προσοχή πριν περάσουμε στην εφαρμογή τέτοιων λύσεων.
Από το φύλλο της THESSNEWS #99 (31/03/2018-01/04/2018)
