Et barn dør af malaria hvert 30. sekund. Sådan stoppes det.

Når vi sidder i komforten i vores hjem, ligger seksogtyve år gamle Sidi Nyanche i en lille landsby i Kenya og sørger over kroppen af ​​hendes 4 måneder gamle datter. Dette gælder for de hundreder af familier i Afrika, der har børn, der dør på grund af en enkelt, dødelig, myggebid.

Malaria er en af ​​de største mordere i verden. Det dræber over en halv million børn hvert år. Faktisk er det kun andet end tuberkulose med hensyn til indflydelse på verdenssundheden.

Malaria er forårsaget af parasitter kendt som plasmodium. Disse encelle-væsener, når de først er inde i den menneskelige krop, gemmer sig i levercellerne, hvor de er sikre fra immunsystemet, mens de roligt udvikler sig til merozoitter.

De sprængte ud af levercellen cirka en måned senere og skjulte sig fra hvide blodlegemer ved at belægge sig selv med membranen i levercellerne, de spiste. De angriber derefter røde blodlegemer, hvor de formerer sig hurtigt og ødelægger cellen i processen.

Malaria transmission cyklus

Malaria forårsager ukontrollerede immunsvar

Når processen med ødelæggelse af blodlegemer fortsætter, udløser den overvældende store mængde giftigt affald fra stykker af døde celler en kraftig immunrespons, som kan forårsage symptomer som høje feber, sved og kulderystelse, kramper, opkast og diarré og hovedpine.

Hvis merozoitterne krydser blod-hjerne-barrieren, kan de forårsage irreversibel neurologisk skade, koma og endda død. Faktisk er omkring 2 børn døde af malaria, siden du begyndte at læse denne artikel.

Den mægtige myg: Malarias transportør

Den eneste begrænsning på parasitten er imidlertid, at den kun kan sprede sig gennem en ting: myggen. Dette er dog ikke en meget stor begrænsning.

Myg har været på denne planet i hundreder af millioner af år mere end os, de har en befolkning tusinder af gange større end vores, og de lægger hundreder af æg i livet.

Myg er de perfekte bæresteder til parasitter ... eller er de det?

CRISPR- Cas9

Gennem en revolutionerende ny teknologi kaldet CRISPR-Cas9 har vi nu evnen til hurtigt og billigt at ændre den genetiske sammensætning af hele arter. Det kan bruges til at fjerne, tilføje, udskifte eller ændre gener.

Denne metode kan bruges til at tilføje et bestemt gen i en myg, der gør dem immune over for at være vært i malaria på grund af visse antistoffer, som myg nu har.

Er det levedygtigt?

Denne type redigering er ikke umulig; Faktisk er det allerede gjort. ”Malaria-mindre” myg findes allerede i et laboratorium i London. Et problem er imidlertid, at antallet af myg, der har det ekstra gen, drastisk reducerer generation efter generation.

Billede af en af ​​de redigerede myg

Når de redigerede myg frigøres for at parre sig med uredigerede, har afkomene gener til både far og mor, hvilket vil resultere i, at kun halvdelen af ​​myggen er resistente mod malaria af tredje generation! Når tiden går, vil dette mindretal blive en spec i en befolkning af billioner.

At gøre Dominante gener ved hjælp af Gen Drive

Ikke alt håb går dog tabt. Mennesker har et meget kraftfuldt værktøj i deres sæt, kaldet gendrev.

Gendrev har eksisteret i naturen i lang tid og blev opdaget i 1800-tallet. Dette er "egoistiske" gener, der kan overvinde gener fra den anden forælder og gennemføre gennem generationer, idet de er til stede i de fleste, hvis ikke alle afkom.

Ideen om at indsætte disse overvældende gener, der kan bekæmpe malaria hos myg, har eksisteret i en betydelig mængde tid. Det havde imidlertid ikke været levedygtigt at gøre, ikke kun fordi det var svært at lave gendrev, men også at redigere dem. Dette ændrede sig imidlertid med introduktionen af ​​CRISPR (tak, Jennifer Doudna, igen).

Gendrev fungerer ved hjælp af CRISPR-teknologi til at skabe syntetiske gendrev til de ændrede malariabekæmpelsesgener, der er føjet til myggen. Sammen med tilføjelsen af ​​genet indsætter Cas9-enzymet CRISPR i hvert æg og sædcelle, det kan, og redigerer det vilde gen fra begge kromosomer i de fleste, hvis ikke alle afkom.

Kroppen bruger derefter det ændrede gen som en skabelon til at reparere udskæringen i genet, hvilket giver begge kromosomer det ændrede gen og har i det væsentlige næsten alle afkom malaria-resistente.

Dette giver os mulighed for at skabe et stort flertal af malariafrie myg, der hurtigt vil stige på grund af hvor hurtigt en mygts livscyklus skrider frem, og hvor mange æg hver vil lægge.

Vi vil bogstaveligt talt se resultater om uger, men når den første modificerede myg er frigivet, er der ingen tilbagevenden.

Den etiske debat

Som enhver anden tekniker i verden har denne selvfølgelig tvister om, hvorvidt den skal bruges.

For det første blev CRISPR-Cas9 opdaget for mindre end 20 år siden, hvilket er en meget ny opdagelse for videnskabssamfundet. Vi ved stadig ikke, hvad konsekvenserne af at bevidst ændre generne for en art på et niveau, som dette udbredte kan være, især hvis noget går galt.

Hvis vi går videre og gør dette, er vi nødt til at gøre det rigtigt, for når vi først starter, er der ingen tilbagevenden, og intet kan gøres for at vende det. Vi er nødt til at være sikre på, hvad vi laver, før vi redigerer den bogstavelige kode for livet, fordi vi potentielt kunne forværre tingene.

Et problem, der kan opstå, er, at genet ikke spredes hurtigt nok til at eliminere sygdommen, og at det udvikler resistens over for det nye antistof. Dette kan bare være en fiasko i eliminering af sygdommen, eller det kan faktisk forværre tingene.

Problemet er, at vi ikke ved nok; vi ved ikke, hvad visse gener kan gøre for andre funktioner, og hvilke ændringer det kan forårsage. Vi er dårlige til at forudsige resultaterne af brug af genredigering, fordi det bare er alt for nyt.

På den anden side af argumentet siger folk, at risikoen forbundet med genredigering af disse myg ikke er så høj, fordi den kun er rettet mod en bestemt del af genomet. Nogle hævder også, at det er uetisk at ikke bruge teknologien på grund af den høje mængde af skadelidte (især dem med børn), som denne potentielt udryddelige sygdom medfører.

Key takeaways

  • Malaria dræber millioner af mennesker (for det meste børn) hvert år, især i Afrika syd for Sahara og Sydøstasien
  • Vi kan slippe af med malaria ved at redigere myggener for at gøre dem immune over for parasitten
  • Gendrev kan bruges til at sikre, at disse gener overføres til størstedelen af ​​afkomene
  • Der er en uenighed om etikken ved at bruge denne teknologi, fordi det er et nyt koncept; vi får måske tingene til at fungere
  • På den anden side af argumentet siger folk, at det er uetisk at ikke bruge teknologien på grund af hvor mange mennesker det dræber og påvirker