science >> Wetenschap >  >> Biologie

Kunnen genetisch gemodificeerde muggen malaria uitroeien?

Muggen zijn insecten die al meer dan 30 miljoen jaar bestaan. Leer meer over muggen en ontdek hoe u de muggenpopulaties kunt verminderen.

De huidige preventiemethoden voor malaria doen hun best, maar falen jammerlijk. Er is geen vaccin. Er is pre-expositie preventie behandeling en post-exposure medische zorg, die beide te duur zijn voor de mensen die het meest door de ziekte worden getroffen. Daten, de preventiemethode die het beste lijkt te werken - en de goedkoopste is om op grote schaal te implementeren - is een muskietennet dat is overgoten met afweermiddel. En toch, in Sub-Sahara Afrika, elke 30 seconden sterft er een jong kind aan malaria. Dus de plotselinge mogelijke levensvatbaarheid van een goedkope, op genen gebaseerde preventiemethode is groot nieuws.

De methode voor het overbrengen van malaria door muggen is een effectieve methode. Het werkt ongeveer als volgt:

Wanneer een vrouw Anopheles mug legt eieren, ze heeft extra eiwitten nodig, die ze krijgt door bloed te zuigen van gewervelde dieren zoals vogels, reptielen of zoogdieren. Als het dier dat ze voedt een malaria parasiet , de mug pikt het op. De volgende keer dat ze zich voedt met een dier, ze brengt de parasiet over naar de bloedbaan van dat dier. Deze overdrachtsmethode infecteert jaarlijks ongeveer 300 miljoen mensen.

Het idee van het gebruik van genetisch gemodificeerde (GM) muggen om malaria uit te roeien bestaat al een tijdje. theoretisch, als je een "betere, " sterkere mug die toevallig geen malariaparasieten kan verspreiden, en je zou tienduizenden van die betere muggen in het wild vrijlaten, ze zouden uiteindelijk het overlevingsspel winnen en de muggen vervangen die malaria kunnen verspreiden. In deze theoretische oplossing toen malaria in een bepaald gebied was uitgeroeid, het zou niet terugkomen omdat de muggen het niet terug konden dragen. Maar er is altijd een storing geweest.

Het is niet moeilijk om een ​​gen te activeren dat een mug immuun maakt voor een bepaalde malariaparasiet (er zijn er veel) en het vermogen om het door te geven te verliezen. Het is een relatief goedkope laboratoriumprocedure. In dit geval, de wetenschappers hebben een gen in de darm van de mug ingeschakeld dat de controle over SM1-peptide . SM1-peptide, een soort eiwit, lijkt de ontwikkeling van de malariaparasiet te stoppen terwijl hij in de mug leeft, het onschadelijk maken. Dus muggen immuun maken voor malaria is niet het probleem. Het is de 'betere mug'-kwalificatie die de wetenschap is ontgaan. Het genetisch modificeren van een mug bleek hem altijd zwakker te maken. En een zwakkere malaria-resistente mug zal het overlevingsspel niet winnen, dus het heeft geen zin om het in het wild los te laten. Het sterft gewoon af. Het grote probleem met de bevindingen die in maart 2007 zijn gepubliceerd door een groep Johns Hopkins-onderzoekers in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences, is dat ze eerdere studies met betrekking tot de fitness van genetisch gemodificeerde muggen.

Toen de wetenschappers 1, 200 gg-muggen en 1, 200 "wilde" muggen in een kooi met malaria-geïnfecteerde muizen, ze begonnen te eten. Dus aan het begin van het experiment, de mix van GM en wild was 50/50. (De wetenschappers hebben ook een gen geactiveerd om de ogen van de genetisch gemodificeerde muggen in het donker te laten gloeien, zodat ze gemakkelijk konden identificeren welke welke was.) Na negen legcycli, de mix van GM en wild was veranderd in 70/30. De genetisch gemodificeerde muggen overleefden langzaam de wilde muggen. De onderzoekers denken dat de genetische modificatie waarschijnlijk nog steeds de malariaresistente muggen in het algemeen heeft verzwakt, maar dat ze een overlevingsvoordeel behaalden omdat de parasiet zich niet in hun darmen kon ontwikkelen. Hierdoor lijken ze langer te leven, waardoor ze meer eieren kunnen leggen dan hun met malaria geïnfecteerde tegenhangers.

Maar het is geen tijd om zwermen malariaresistente muggen in het wild uit te zetten. Er zijn verschillende problemen die tot de bevindingen leiden, terwijl het belooft, zeer voorlopig en eigenlijk slechts het topje van de ijsberg wat betreft het daadwerkelijk gebruiken van genetisch gemodificeerde muggen om de verspreiding van malaria tegen te gaan. Eerst, het Johns Hopkins-team ontdekte dat wanneer de twee groepen muggen zich voedden met niet-geïnfecteerde muizen, ze overleefden even goed. Dat lijkt me goed nieuws, maar dat is het niet. De ggo-muggen hadden pas een voordeel toen de malariaparasiet in beeld kwam, en ze moesten "beter" zijn onder niet-malaria omstandigheden, te. De meeste vrouwelijke Anopheles-muggen pikken de parasiet nooit op. Dus om ervoor te zorgen dat de GM-muggen de huidige muggen kunnen vervangen en een echt effect hebben op de overdracht van malaria, ze zouden ze moeten overleven, zelfs als de parasieten niet aanwezig waren. Ook, het laatste onderzoek had alleen betrekking op een type parasiet dat muizen infecteert met malaria, en die parasiet verschilt van de parasieten die mensen infecteren, dus sommige wetenschappers zeggen dat deze resultaten eigenlijk alleen maar aantonen dat het mogelijk is om de verspreiding van malaria bij muizen te stoppen.

Onder de beste omstandigheden -- met veel meer onderzoeken die vergelijkbare resultaten laten zien, met de succesvolle introductie van mens-malariaparasieten in de vergelijking, en met de ontdekking van een manier om genetisch gemodificeerde muggen over het algemeen geschikter te maken dan wilde muggen - zal het nog minstens 10 jaar duren voordat malaria-resistente muggen ooit in het wild zouden worden vrijgelaten. Er zijn grote zorgen over het vrijlaten van tienduizenden genetisch gemodificeerde dieren in een natuurlijke omgeving. Niets op die schaal is ooit gedaan, en er is geen manier om te weten wat de lange termijn, wijdverbreide ecologische implicaties kunnen zijn. Andere dierenpopulaties kunnen worden beïnvloed. De muggenpopulatie zou kunnen groeien tot onbeheersbare niveaus, intelligentie ontwikkelen en de wereld overnemen. Of, waarschijnlijker, de malariaparasieten kunnen zich aanpassen aan de genetische samenstelling van hun nieuwe gastheren, de ziekte in leven te houden, maar in een vorm waarvoor we helemaal geen behandeling hebben.

Nog altijd, dat muggen die zijn aangepast om malariaresistent te zijn, onder alle omstandigheden de normale muggen kunnen overleven, is een geweldige bevinding, en het kan de proof-of-concept zijn die nodig is om deze onderzoekslijn vooruit te helpen. Op z'n minst, het is een mogelijke stap naar een financieel beheersbaar, grootschalige aanpak om malaria uit te roeien.

Voor meer informatie over malaria, muggen en aanverwante onderwerpen, bekijk de volgende links:

DierenInsectenHoe muggen werkenDierenInsectenWelkom bij de Mosquito FactoryDierenInsectenMuggen zoals jij het beste. Waarom is dat? DierenInsectenEnerzijds, Minder muggen; Op de andere, Toegenomen autisme HomeBuitenlevenHoe muggenmagneten werkenThuisBuitenlevenZijn muggenmagneten effectief?ThuisBuitenlevenWat zijn muggenmagneten?HomeBuitenleven4 tips voor muggenbestrijding in de achtertuinHomeBuitenlevenHelpen insectenverdelgers echt bij het bestrijden van muggen? WetenschapGenetische wetenschapKunnen genetisch gemodificeerde muggen malaria uitroeien? Wetenschap Wat als Wat als muggen uitsterven? WetenschapApparatenHet muggenalarm kan uw mensenrechten schenden GezondheidPreventieve zorg Muggen natuurlijk afwerenGezondheidBesmettelijke ziektenTick- en muggedragen ziekten in opkomstGezondheidInfectieziektenKan ik aids krijgen van een muggenbeet?

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe muggen werken
  • Hoe malaria werkt
  • Hoe malariamedicijnen werken

Meer geweldige links

  • CDC:Malaria
  • CDC:Malariaparasieten
  • WIE:Malaria

bronnen

  • "Glow In The Dark GM-muggen voorkomen verspreiding van malaria." Medisch nieuws vandaag. 20 maart 2007. http://www.medicalnewstoday.com/healthnews.php?newsid=65601
  • "GM-mug 'zou malaria kunnen bestrijden'." BBC nieuws. 19 maart 2007. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6468381.stm
  • Krishnappa, Shubha. "Wetenschappers bedenken 'unieke' muggen om malaria te bestrijden." De geldtijden. 20 maart 2007. http://www.themoneytimes.com/articles/20070320/wetenschappers_come_up_with_unique_mosquitoes_ to_fight_malaria-id-103140.html
  • Steekproef, jan. "Genetische ontdekking kan malaria uitroeien." De leeftijd. 21 maart 2007. http://www.theage.com.au/news/world/genetic-discovery-may-eradicate-malaria/ 2007/03/20/1174153063164.html#