{"id":4753,"date":"2015-09-04T21:52:42","date_gmt":"2015-09-04T19:52:42","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=4753"},"modified":"2015-09-05T08:41:15","modified_gmt":"2015-09-05T06:41:15","slug":"zaszczepmy-owady","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2015\/09\/04\/zaszczepmy-owady\/","title":{"rendered":"Zaszczepmy owady"},"content":{"rendered":"

\"komar<\/a>Natkn\u0105\u0142em si\u0119 ostatnio na infografik\u0119 przedstawiaj\u0105c\u0105 \u201enajbardziej \u015bmierciono\u015bne gatunki zwierz\u0105t”. Pierwsze miejsce cz\u0142owiek, drugie komar. O ile ludzie jak najbardziej zas\u0142u\u017cyli sobie na podium, to komary znalaz\u0142y si\u0119 tam troch\u0119 mimowolnie. Samo uk\u0105szenie owada nie jest \u201e\u015bmierciono\u015bne”, niebezpieczne s\u0105 paso\u017cyty i wirusy, kt\u00f3re przenosi.
\n
\nWed\u0142ug \u015awiatowej Organizacji Zdrowia corocznie ponad milion ludzi, g\u0142\u00f3wnie dzieci do 5. roku \u017cycia, umiera w wyniku chor\u00f3b przenoszonych przez komary. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 zabija malaria, ale swoje zbiera te\u017c denga, gor\u0105czka zachodniego Nilu czy \u017c\u00f3\u0142ta febra. Mijaj\u0105 lata, co pewien czas wybuchaj\u0105 epidemie, a wci\u0105\u017c brakuje niezawodnych metod szczepie\u0144 i leczenia ka\u017cdej z nich.<\/p>\n

Jeszcze lepiej by\u0142oby zapobiega\u0107 ni\u017c leczy\u0107, a najoczywistsz\u0105 metod\u0105 prewencyjn\u0105 jest po prostu pozbycie si\u0119 komar\u00f3w. W wielu miejscach na \u015bwiecie stosowano ju\u017c opryski, kt\u00f3re na kr\u00f3tki czas zmniejsza\u0142y ich liczebno\u015b\u0107 (przy okazji zabijaj\u0105c wszystkie inne owady), lecz po czasie powraca\u0142y one uodpornione na pestycydy.<\/p>\n

Skoro konwencjonalne trutki zawodz\u0105, z odsiecz\u0105 przybywa nauka. Na podstawie dw\u00f3ch przyk\u0142ad\u00f3w przyjrzyjmy si\u0119, jak metody in\u017cynierii genetycznej mog\u0105 pom\u00f3c w ograniczeniu wyst\u0119powania chor\u00f3b przenoszonych przez komary. Pierwsza z opisanych metod mo\u017ce ju\u017c wkr\u00f3tce trafi\u0107 do tropik\u00f3w, druga wci\u0105\u017c pozostaje w sferze rozwa\u017ca\u0144 i pocz\u0105tkowych eksperyment\u00f3w.<\/p>\n

1. Aedes aegypti<\/em> (wirus dengi) i Wolbachia<\/em>.<\/strong><\/p>\n

Komar z gatunku A. aegypti<\/em> jest g\u0142\u00f3wnym nosicielem wirusa powoduj\u0105cego gor\u0105czk\u0119 dengi. W zasi\u0119gu jego wyst\u0119powania mieszka 2,5 mld ludzi, a na chorob\u0119, kt\u00f3r\u0105 przenosi, nie ma ani szczepionki, ani lekarstwa. Z kolei Wolbachia<\/em> to dosy\u0107 popularny w\u015br\u00f3d owad\u00f3w rodzaj bakterii symbiotycznej. Jej wsz\u0119dobylstwo wi\u0105\u017ce si\u0119 z szybko\u015bci\u0105 i sposobem, w jaki opanowuje populacje infekowanych organizm\u00f3w. Bakteria przekazywana jest potomstwu przez samice, niezale\u017cnie od tego, czy samiec, z kt\u00f3rym kopuluj\u0105, jest nosicielem czy nie. Natomiast jajeczka tych zdrowych w przypadku parowania z zara\u017conym samcem nie wytwarzaj\u0105 zarodk\u00f3w.<\/p>\n

Zainteresowanie wolbachi\u0105 wzros\u0142o w ko\u0144c\u00f3wce ubieg\u0142ego wieku, gdy odkryto szczep wMelPop. W przeciwie\u0144stwie do kuzyn\u00f3w jest on wysoce wirulentny, a namna\u017ca si\u0119 tak intensywnie, i\u017c kom\u00f3rki, kt\u00f3re zainfekowa\u0142, w kr\u00f3tkim czasie wygl\u0105daj\u0105 jak torby popcornu (st\u0105d nazwa) i p\u0119kaj\u0105. Sczep ten, odkryty u muszki owocowej, szybko uda\u0142o si\u0119 zmodyfikowa\u0107 tak, \u017ceby zabija\u0142 komary. Najlepsze jest jednak to, \u017ce wMelPop nie tylko skraca \u015bredni\u0105 \u017cycia owad\u00f3w, ale jako efekt uboczny sprawia, i\u017c nabieraj\u0105 one pewnego rodzaju odporno\u015bci na wirusy.<\/p>\n

W 2011 roku stworzono szczep wMel, kt\u00f3ry nie zabija komar\u00f3w, lecz wci\u0105\u017c zapewnia im odporno\u015b\u0107 na wirusa dengi. Pierwsze testy z u\u017cyciem Wolbachii wMel w terenie odby\u0142y si\u0119 w p\u00f3\u0142nocnej Australii. Zako\u0144czy\u0142y si\u0119 sukcesem, gdy\u017c w kr\u00f3tkim czasie po wprowadzeniu szczepu do \u015brodowiska 90 proc. owad\u00f3w posiada\u0142o bakteri\u0119 odporno\u015bci na wirus denga. Podobne pr\u00f3by przeprowadzane s\u0105\u00a0obecnie w Wietnamie, Brazylii i innych rejonach Australii. Potrzeba jeszcze sporo czasu, \u017ceby oceni\u0107, czy obecno\u015b\u0107 wMel obni\u017cy liczb\u0119 zachorowa\u0144 na gor\u0105czk\u0119 dengi w tych rejonach, lecz prognozy wygl\u0105daj\u0105 optymistycznie.<\/p>\n

2. Anopheles gambiae<\/em>, Plasmodium malariae<\/em> i CRISPR-Cas9.<\/strong><\/p>\n

Komar A. gambiae<\/em> okryty jest z\u0142\u0105 s\u0142aw\u0105 ze wzgl\u0119du na zarod\u017aca malarii, kt\u00f3rego przenosi. W zasi\u0119gu jego wyst\u0119powania mieszka oko\u0142o 40 proc. ludzkiej populacji, a nara\u017ceni s\u0105 g\u00f3wnie ci najbiedniejsi i najs\u0142absi. Natomiast metodzie CRISPR-Cas9 po\u015bwi\u0119ci\u0142em ju\u017c odr\u0119bny wpis miesi\u0105c temu (tutaj<\/a>).<\/p>\n

Jedn\u0105 z mo\u017cliwo\u015bci, jakie daje ta technika, jest modyfikacja genomu ca\u0142ego gatunku w dosy\u0107 kr\u00f3tkim czasie. Zazwyczaj mutacja\u00a0w pojedynczym\u00a0organizmie\u00a0nie\u00a0wp\u0142ywa na ca\u0142\u0105 populacj\u0119. Dzieje si\u0119 tak dlatego, \u017ce zmiana genetyczna w jednym z chromosom\u00f3w przekazywana jest tylko po\u0142owie potomstwa. Jednak CRISPR-Cas9 pod pewnymi warunkami umo\u017cliwia mutacji obecnej w jednym chromosomie \u201eprzekopiowa\u0107” si\u0119 na drugi z pary. W ten spos\u00f3b ca\u0142e potomstwo b\u0119dzie posiada\u0142o wybran\u0105 modyfikacj\u0119 genetyczn\u0105 i szybko rozprzestrzeni si\u0119 ona wraz z kolejnymi pokoleniami.<\/p>\n

Mo\u017cemy wi\u0119c genetycznie zmodyfikowa\u0107 wybrany gatunek komara tak, by charakteryzowa\u0142 si\u0119 znacznie skr\u00f3con\u0105 d\u0142ugo\u015bci\u0105 \u017cycia. Cecha taka, cho\u0107 niepo\u017c\u0105dana, nie zostanie wyeliminowana z populacji, gdy\u017c dzi\u0119ki CRISPR-Cas9 przekazywana b\u0119dzie kolejnym pokoleniom. Dlatego w kilka generacji mo\u017cna znacznie ograniczy\u0107 lub wyeliminowa\u0107 ca\u0142y gatunek ze \u015brodowiska.<\/p>\n

Ma\u0142o prawdopodobne, by CRISPR-Cas9 czy wMelPop zosta\u0142y kiedykolwiek u\u017cyte w celu ca\u0142kowitego pozbycia si\u0119 komar\u00f3w. Wymaga\u0142oby to wprowadzenia do \u015brodowiska genetycznie modyfikowanych organizm\u00f3w i usuni\u0119cia jednego z ogniw \u0142a\u0144cucha pokarmowego. Rozwi\u0105zania takie, delikatnie m\u00f3wi\u0105c, nie wzbudzaj\u0105 og\u00f3lnego entuzjazmu. Realniejszym podej\u015bciem by\u0142oby wprowadzenie komarom mutacji, kt\u00f3re nie powoduj\u0105 \u015bmierci, a jak w przypadku wolbachii wMel nadaj\u0105 odporno\u015b\u0107.<\/p>\n

S\u0105 szczepy wolbachii daj\u0105ce odporno\u015b\u0107 A. gimbiae<\/em> na zarod\u017aca malarii i nic nie stoi na przeszkodzie, by u\u017cy\u0107 CRISPR-Cas9 w walce z A. aegypti<\/em>. Tak naprawd\u0119\u00a0opisane techniki s\u0105 na tyle pot\u0119\u017cne, \u017ce jedyne, co nas ogranicza, to wyobra\u017ania.<\/p>\n

W Polsce co roku ro\u015bnie liczba zachorowa\u0144 na przenoszone przez kleszcze borelioz\u0119 i pokleszczowe zapalenie m\u00f3zgu (PZM). Skoro istniej\u0105 gatunki wolbachii b\u0119d\u0105ce symbiontami kleszczy, prawdopodobnie mo\u017cna je zmodyfikowa\u0107 tak, by nadawa\u0142y im odporno\u015b\u0107 na wirus PZM (flaviwirus tak samo jak denga) lub kr\u0119tka boreliozy. CRISPR-Cas9, podobnie jak w przypadku komar\u00f3w, wykorzysta\u0107 mo\u017cna do eliminacji\/modyfikacji innych niepo\u017c\u0105danych przez nas gatunk\u00f3w, takich jak wspomniane kleszcze czy bardzo medialny ostatnio barszcz Sosnowskiego.<\/p>\n

Karol Fiedorczuk<\/strong>
\n\"ResearchBlogging.org\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u0179r\u00f3d\u0142a: Kevin M Esvelt, Andrea L Smidler, Flaminia Catteruccia, George M Church (2014). Emerging technology: Concerning RNA-guided gene drives for the alteration of wild populations eLife, 3<\/span> : 10.7554\/eLife.03401<\/a><\/span>,
\nWalker, T., Johnson, P., Moreira, L., Iturbe-Ormaetxe, I., Frentiu, F., McMeniman, C., Leong, Y., Dong, Y., Axford, J., Kriesner, P., Lloyd, A., Ritchie, S., O\u2019Neill, S., & Hoffmann, A. (2011). The wMel Wolbachia strain blocks dengue and invades caged Aedes aegypti populations Nature, 476<\/span> (7361), 450-453 DOI: 10.1038\/nature10355<\/a><\/span>
\nEliminate Dengue<\/a>,\u00a0WHO<\/a><\/p>\n

Ilustracja i licencja: 1<\/a> (CC)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Natkn\u0105\u0142em si\u0119 ostatnio na infografik\u0119 przedstawiaj\u0105c\u0105 \u201enajbardziej \u015bmierciono\u015bne gatunki zwierz\u0105t”. Pierwsze miejsce cz\u0142owiek, drugie komar. O ile ludzie jak najbardziej zas\u0142u\u017cyli sobie na podium, to komary znalaz\u0142y si\u0119 tam troch\u0119 mimowolnie. Samo uk\u0105szenie owada nie jest \u201e\u015bmierciono\u015bne”, niebezpieczne s\u0105 paso\u017cyty i wirusy, kt\u00f3re przenosi.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[176,54,8,65],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4753"}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4753"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4753\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4765,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4753\/revisions\/4765"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4753"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4753"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4753"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}