Die Bearbeitung der DNA von Mücken kann helfen, die Ausbreitung von Tropenkrankheiten zu kontrollieren
Die Bearbeitung der DNA von Mücken kann helfen, die Ausbreitung von Tropenkrankheiten zu kontrollieren
Anonim

Forscher der Virginia Tech haben das Gen identifiziert, das für die Bestimmung des Geschlechts der Aedes aegypti-Mücke verantwortlich ist. Das Team glaubt, dass diese Entdeckung es ihnen ermöglichen wird, das Geschlecht der Mückenpopulationen zu manipulieren und so dazu beizutragen, die Ausbreitung tödlicher Tropenkrankheiten wie Malaria und Gelbfieber stark zu reduzieren.

Nix ist ein kürzlich identifiziertes Gen, das entscheidend dafür ist, ob sich die Eier von A. aegypti-Mücken zu männlichen oder weiblichen Nachkommen entwickeln. In einer aktuellen Studie, die jetzt im Online-Journal Science Express veröffentlicht wurde, erklärt ein Team innovativer Wissenschaftler, dass die Entdeckung dieses Gens es ihnen ermöglicht hat, die CRISPR-Gen-Editing-Kontrolltechnologie zur Kontrolle des Geschlechts von Mückenpopulationen einzusetzen. Als Nix in die Entwicklung von Mückeneiern eingeführt wurde, entwickelten 67 Prozent der resultierenden weiblichen Nachkommen männliche Genitalien, berichtete The Reporter Advocate. Umgekehrt, wenn das Gen entfernt wurde, entwickelten die männlichen Larven weibliche Genitalien.

Der Nutzen dieser Erkenntnis für die menschliche Gesundheit liegt in den deutlich unterschiedlichen Ernährungsgewohnheiten von männlichen und weiblichen A. aegypti-Mücken. Aufgrund ihres Bedürfnisses, sich entwickelnde Eier zu ernähren, haben nur die weiblichen A. aegypti-Mücken einen Durst nach menschlichem Blut. Die Bluttrinkgewohnheiten der Frau haben leider dazu geführt, dass sie zu einem der größten Risiken für die menschliche Gesundheit auf dem Planeten geworden ist. Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber, Chikungunya und Gelbfieber werden fast ausschließlich durch weibliche A. aegypti-Mücken übertragen. Theoretisch könnte die Reduzierung der weiblichen Mückenpopulationen die Inzidenz dieser gefürchteten Krankheiten verringern und Menschenleben retten.

Vom Menschen geschaffene Lösung für ein vom Menschen verursachtes Problem?

Die A. aegypti ist in Afrika beheimatet, aber ihre Population begann sich im 18. Jahrhundert aufgrund der Kolonisation über den Globus auszubreiten. Die Art ist einzigartig in ihrer Fähigkeit, sich trotz unserer Bemühungen, ihre Population einzudämmen, stark an die menschliche Umgebung anzupassen. Ab 2015 ist die Art gegen vier der sechs Insektizide resistent, die zu ihrer Zerstörung verwendet wurden, berichtete The Atlantic.

Die jüngste Klimaerwärmung hat dazu geführt, dass die Population dieser besonders gefährlichen Mückenart explodiert und tropische Krankheiten in Gebiete verbreitet haben, in denen sie noch nie zuvor gemeldet wurden, wie die schwächende Chikungunya-Krankheit, die 2013 zum ersten Mal in der Karibik gemeldet wurde.

Gene Editing ist eine sehr potenzielle, aber höchst umstrittene neue Richtung der Wissenschaft, die an der Essenz des Lebens - dem Genom - manipulieren möchte. Einige befürchten, dass die Manipulation der Umwelt nicht die beste Antwort auf dieses vom Menschen geschaffene Problem ist, und warnen davor, dass die Bearbeitung der DNA von Mücken zu beispiellosen Ergebnissen führen könnte. Frühere Bearbeitungen des Mückengenoms haben zu Bugs geführt, die mit einem „Kill-Switch“ausgestattet sind, der Reproduktionsprobleme verursacht. Als dieser genetisch manipulierte Käfer freigesetzt und mit der natürlichen Population gezüchtet wurde, waren die Geburtenraten drastisch beeinträchtigt, berichtete The Atlantic.

„Diese Mücke ist schlicht und einfach das Monster von Dr. Frankenstein“, sagte Helen Wallace, eine britische Umweltschützerin der Organisation GeneWatch, dem New Yorker in Bezug auf den „Kill Switch“-Gen-Edit. "Eine Kiste zu öffnen und diese von Menschenhand geschaffenen Kreaturen frei fliegen zu lassen, ist ein Risiko mit Gefahren, an die wir noch nicht einmal gedacht haben."

Das Virginia Tech-Team besteht jedoch darauf, dass ihre neuesten Änderungen keine Gefahr für die Umwelt darstellen, wenn überhaupt. Im Gegensatz zum „Kill-Switch“-Gen-Edit spiegelt die Änderung des Geschlechts von Mücken einen bereits natürlich vorkommenden genetischen Ausdruck wider. Zach Adelman, ein an dem Projekt beteiligter Forscher, sagte gegenüber Medical Daily in einer E-Mail, dass, wenn es um mögliche Risiken durch eine Änderung des Verhältnisses von männlichen zu weiblichen Mücken geht, „keine in den Sinn kommen“.

Brantley Hall, Co-Erstautor der Studie, teilte diesen Optimismus: „Eine gezielte Reduzierung der Aedes aegypti-Populationen in Gebieten, in denen sie nicht heimisch sind, könnte geringe Auswirkungen auf die Umwelt haben und die menschliche Gesundheit drastisch verbessern.“

Trotz des Optimismus des Teams gibt es rechtliche Hindernisse, die diese Idee von einer praktischen Anwendung abhalten könnten. Die Weltgesundheitsorganisation hat Vorschriften zur Verwendung transgener Mücken erlassen. Ungeachtet der möglichen rechtlichen Hindernisse plant das Team jedoch, die Technik weiterzuentwickeln, um die Ausbreitung von Infektionskrankheiten zu bekämpfen.

„Um im großen Maßstab zu implementieren, müsste das Nix-Gen so in das Mückengenom eingebaut werden, dass seine Expression vom Experimentator ein- oder ausgeschaltet werden kann“, sagte Adelman gegenüber Medical Daily. "Dies ist ein aktives Untersuchungsgebiet für uns."

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