بيل غيتس الدقيقة بو، والتفاؤل في أن الجين التحرير يمكن أن يكون أداة هامة لعلاج والشفاء من المرض. بيل غيتس كتب مؤخرا مقالا عن كيفية مساعدة في تعديل الجينات البعوض لنا القضاء على الملاريا وغيرها من الأمراض التي تنتقل عن طريق البعوض.

هنا هو مضمون المقال:

تحرير الجين يمكن أن يكون سلاحا جديدا قويا ضد هذا المرض.

لآلاف من طرق جديدة سنوات بشرية لقتل البعوض في الاختراع. استخدم الرومان إلى العادم نظيفة من خلال مستنقع البعوض. الآن، قد وضع مصائد للحشرات في الفناء. في البلدان ذات الدخل المنخفض، يمكنك ان ترى في كثير من الأحيان الناس رش المبيدات الحشرية والسكر أو مجموعة اصطاد الفخاخ لزجة.

ومع ذلك، تطور هو ذكي جدا. وقد ولدت من خلال أصعب لقتل البعوض، ركض دائما أمامنا. في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وأجزاء من أمريكا الجنوبية وجنوب شرق آسيا، ونحن نرى عددا مذهلا من البعوض المقاوم لمبيدات الحشرات.

هذا صحيح بشكل خاص للإصابة بالملاريا القتالية وغيرها من الأمراض التي تنتقل عن طريق البعوض تسبب المتاعب. من أجل القضاء على هذه الأمراض، ونحن بحاجة إلى أدوات جديدة لاستكمال الأدوات الموجودة.

مؤسستنا تدعم عددا من المحاولات المختلفة. واحد من المشاريع وأنا متحمس للغاية، بل هو مجموعة من التقنيات لالتعديل الوراثي للبعوض، يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد من البعوض الحامل للمرض في بعض المناطق.

هذه تكنولوجيا الجينات أروع جزء هو أن درجة من الدقة. دقيقة أو غير مهم لأنه في 3000 نوع من البعوض، فإن الغالبية العظمى من حالات الملاريا الناجمة عن خمسة فقط. وفي هذه البعوض، إلا أن إناث البعوض يمكن أن ينتشر المرض، لأنها هي الشيء الوحيد الذي من شأنه أن تعض (عندما يحتاجون بروتين اضافي لتولد، وأنها سوف تفعل ذلك. ويصف الخبراء أنه "تناول وجبة الدم وجبة") . لذكور البعوض تشرب الرحيق.

الجينات التحرير يعطينا الأمل هو أن نتمكن من القضاء على البعوض فقط خطيرة في مجال معين، بدلا من البعوض قتل تعسفية. وهذا الفوز يعطينا كل معاملة المحلية الملاريا الوقت المرضى ومن ثم استعادة السكان من البعوض في غياب حالة الطفيليات.

تقنية-تحرير الجينات المثيرة المعروفة باسم الجينات مدفوعة (جين محرك). ويشمل هذا المصطلح عدة طرق مختلفة، ولكن المبدأ الأساسي هو استخدام تقنيات وراثية كريسبر لإعادة كتابة القواعد. عادة، لأي جين واحد، أحد الوالدين لديه فرصة 50 من الجينات لأولادهم (سوف تتنافس الجينات في كل من الآباء وآخر، واحد فقط قادر على الفوز). القيادة باستخدام تكنولوجيا الجينات، وهذا يمكن احتمال أن تصل إلى 100. وسوف يحضر عدد من الجينات تحرير البعوض، سيتم زرع هذا الجين - أو محرك أقراص - كل ذريتهم. عندما تتزاوج هذه البعوض مع البعوض البرية، وجميع أبنائهم تحمل الجينات التي تم تحريرها، وبمرور الوقت، وهذا الجين اختراق السكان.

تخيل، بغض النظر عن عيون رفيق اللون، وسوف يكون أزرق العينين نسل البعوض العيون الزرقاء. في نهاية المطاف، فإن عدد سكان البعوض سوف يكون كل العيون الزرقاء.

الصورة أدناه يظهر لك كيف يمكن للجينات محرك الأقراص هو جين منتشر في نهاية المطاف إلى السكان:

ليس لدينا سبب للاعتقاد بأن الجينات يمكن أن تكون مدفوعة التطبيقات في البشر، ناهيك عن الدعوة تفعل ذلك. حول التكنولوجيا في تطبيق الجسم الحشرات أيضا بعض المشاكل الخطيرة، أنا أتحدث عن هذا لاحقا. ولكن أولا أريد أن أعطي لكم مثالين لتوضيح كيف يعمل.

واحد هو اسم يتوهم من X-التقطيع. ربما يمكنك أن أذكر شيئا الحديث عنها في الطبقة البيولوجيا، وهي أنثى البعوض التي هي من الذكور، ويعتمد في جزء منه على أي وراثة عن آبائهم ما الكروموسومات الجنسية. وقد تم الحصول على إناث البعوض من الآباء واحد X كروموسوم، في حين ذكور البعوض من الأم الحصول على واحد X كروموسوم، والحصول على الكروموسوم Y من والده.

في عام 2014، مركز هاتشينسون امبريال كوليدج في لندن والعلماء بروتين قادر على تحرير ذكور البعوض، وبالتالي يقوض من الحيوانات المنوية X كروموسوم. وهكذا معظم الصبغي Y من ذكور البعوض تنتقل إلى الأبناء، لذلك معظم نسلهم سيكون الذكور. في العمل يحركها الجينات، وهذه ذرية تحمل بروتين محررة، لذلك معظم من ذريتهم سيكون الذكور.

لا الأجيال، من الذكور والإناث نسبة الخلل سيؤدي في نهاية المطاف إلى انقراض الأنواع في المنطقة.

مثال آخر يتعلق الجينات مكرر (Doublesex جين). هذه الجينات تلعب دورا معا في الكروموسومات البعوض والجنس، وتحديد النسل ذكرا أو أنثى. في العام الماضي، وجد الباحثون إمبريال كوليدج لندن أن إناث البعوض تحمل الرئيس بعد تحرير جينات الذكور والإناث المخنثين في مزيج المباراة من الأجهزة، بما في ذلك الأعضاء التناسلية الذكرية وغير قادر هشة لبيرس الإنسان منقار الجلد. أنهم لا يستطيعون الإنجاب، لذلك سيتم خفض عدد السكان، وهي لا تمتص الدم، حتى لا ينتشر هذا الطفيلي.

تحرير لا يؤثر على البعوض الجينات مزدوج الذكور، على الرغم من أن تأثير القيادة الجين، سيتم تمرير الجينات إلى ذرية منه، لذلك هذا الجين مزدوج يمكن أن تستمر في تحرير انتشار في عدد السكان.

ونحن نعلم أن الجينات بالسيارة التكنولوجيا الممكنة تحت ظروف المختبر. عندما باحثون في إمبريال كوليدج 150 يحمل تحرير النسخ الجيني ذكور البعوض المخنثين مع 450 البعوض البرية في قفص صغير، فإن كل البعوض في غضون أشهر قليلة (حوالي 10 أجيال) يكون قد مات كل شيء. تنتج الاختلافات بين الجنسين في افتتاحية أيضا نتائج مماثلة.

والخطوة التالية هي لفحصها في قفص أكبر، وفاز في نهاية المطاف على موافقة الحكومة لفي الهواء الطلق الاختبار. ونحن بحاجة أيضا إلى معرفة بعض الأمور: إذا بدأ البعوض للموت، ما هو تأثير ذلك على السلسلة الغذائية؟ كم نحن بحاجة إلى إدخال تغيرات البعوض؟ نحن بحاجة البعوض تختفي متى؟ في العام الماضي، حكومة بوركينا فاسو إطلاق تصريح العقم في البرية، وعدم الجينات مدفوعة عن طريق البعوض والباحثين التي يمكن أن تبدأ في دراسة بعض المشاكل المذكورة أعلاه.

كما ذكرت، لديهم قضايا الاجتماعية والقضايا التنظيمية أيضا لها تأثير. على سبيل المثال، لأن البعوض لا تخضع للحدود الوطنية، الأمر الذي يتطلب الدول المجاورة لديهم توافق في الآراء بشأن العلاج باستخدام تقنيات تحرير الجين. وقد ناقش صناع السياسات والعلماء هذه القضايا على منصة مثل منظمة الصحة العالمية ووكالات التنمية الاتحاد الأفريقي، وتتحرك نحو توافق في الآراء.

أعتقد أننا يمكن الحصول على موافقة الجهات التنظيمية في عام 2024، والسماح للدفعة الأولى من الجينات بالسيارة البعوض جاهزا في 2026. في حين أن التكنولوجيا لن تحل أبدا محل الأدوات المضادة للملاريا الأخرى القائمة، ولكن أنا متفائل أنه يمكن أن تصبح سلاحا أكثر أهمية للقضاء على الملاريا.

البعوض أنبوب اختبار قد تساعدنا على الفوز على الملاريا

وقد قضى البشر آلاف السنين اختراع طرق جديدة لقتل البعوض. الرومان فعل ذلك من خلال تجفيف المستنقعات واليوم قد يكون لديك صاعق علة في الفناء الخلفي الخاص بك. في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل، فإنه من الشائع أن نرى الناس رش المبيدات الحشرية أو وضع الفخاخ لزجة اصطاد مع السكر.

ولكن التطور الذكي. ومن-بتكثيف واحد منا من خلال خلق البعوض الذي يصعب أن يقتل. وفي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وأجزاء من أمريكا الجنوبية وجنوب شرق آسيا، ونحن نشهد عدد هائل من البعوض التي يمكن أن تحمل المبيدات الحشرية.

وهذه مشكلة خاصة لمكافحة الأمراض التي ينقلها البعوض مثل الملاريا. وللقضاء على هذه الأمراض، ونحن بحاجة إلى أدوات جديدة لتكمل تلك لدينا بالفعل.

مؤسستنا وتدعم الكثير من التقدم مختلفة. الوحيد الذي أنا متحمس خصوصا حول عبارة عن مجموعة من التقنيات لتعديل وراثيا البعوض التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من عدد من الحشرات الناقلة للأمراض في بعض المناطق.

ما هو بارد حول هذه التقنيات الوراثية هو مدى الدقة التي يمكن أن يكون. يهم الدقة لأن من بين أكثر من 3000 نوع من البعوض، خمسة فقط هي المسؤولة عن التسبب في معظم حالات الملاريا. ومن بين هؤلاء، فقط الإناث انتشار المرض، لأنهم وحدهم أن البشر لدغة. (وهي تفعل ذلك عندما يحتاجون بروتين اضافي للاستنساخ. الخبراء يدعون أنه "أخذ وجبة الدم.") والذكور رحيق الشراب فقط.

وعد التحرير الجين هو أنه بدلا من قتل مجموعة من البعوض بشكل عشوائي، ونحن يمكن أن تقضي فقط على المناطق الخطرة في منطقة معينة. ومن شأن ذلك أن تشتري لنا الوقت لعلاج جميع الناس هناك من الملاريا. ثم يمكننا أن ندع أسراب البعوض العودة دون الطفيل.

واحد يسمى تقنية تحرير الجين مثيرة حملة الجين. ويشمل هذا المصطلح عدة طرق مختلفة، ولكن الفكرة الأساسية هي استخدام كريسبر methodto إعادة كتابة قواعد الميراث. عادة، على أي جين معين، وهناك فرصة 50 أن أحد الوالدين مع هذا الجين سوف تمر على لطفل. (وهي تتنافس مع بعضها من الوالد الآخر، واحد من اثنين فقط يمكن أن يفوز.) مع محرك الجينات، والاحتمالات ترتفع إلى 100 بالمائة. أنت تعطي بعض البعوض وتحريرها الجينات التي إدراج أو محركات الأقراص نفسها في جميع ذريتهم، وعندما تتزاوج تلك البعوض مع البعوض البرية، وجميع أبنائهم ولديهم هذا الجين محررة، وبمرور الوقت سوف تشق طريقها من خلال جميع السكان.

تخيل لو كان البعوض أزرق العينين الأطفال فقط أزرق العينين، بغض النظر عن اللون وكانت عيون شركائهم ". في نهاية المطاف، فإن كل البعوض في أن عدد السكان لديهم عيون زرقاء.

هذا الرسم البياني يظهر لك كيف محرك الجين في نهاية المطاف ينتشر الجين في جميع أنحاء شعب بأكمله:

ليس هناك سبب للاعتقاد حملة الجين حتى ممكنا في البشر، ناهيك عن المستحسن. وهناك أيضا تساؤلات خطيرة المحيطة استخدام هذه التكنولوجيا على الحشرات، والتي سوف تحصل عليها في لحظة، ولكن أولا أريد أن أعطي لكم مثالين ل كيف يعمل.

حصلت .. الذكور وX من بها؛ واحد هو اسمه ملون X-التقطيع كما قد تذكر من الطبقة البيولوجيا، ويتم تحديد جنس البعوض جزئيا من الكروموسومات الجنسية فإنه يرث من والديه الإناث حصلت على واحدة X كروموسوم من كل من الوالدين الأم وY من والدهما.

في عام 2014، كان العلماء في امبريال كوليدج في لندن ومركز فريد هاتشينسون هنا في سياتل قادرا على تعديل بروتين في mosquitoesso ذكر أنه تمزق الصبغيات X في السائل المنوي لديهم. ونتيجة لذلك، فإن الذكور تمر على طول معظمها الكروموسومات Y، لذلك معظم وذريتهم يكون الذكور. وبفضل محرك الجينات، تلك ذرية سيكون له أيضا البروتين محررة، لذلك معظم أطفالهم سيكون الذكور.

في غضون بضعة أجيال، والذكور / الإناث نسبة يحصل من اجتز، وفي النهاية يموت الأنواع من في هذا المجال.

وهناك مثال آخر الجين doublesex، والتي البعوض يعمل جنبا إلى جنب مع كروموسوم الجنس لتحديد ما إذا كان يتحول الحشره الذكور أو الإناث. وفي العام الماضي، والباحثين في امبريال كوليدج في لندن foundthat الإناث مع الجينات doublesex تحريرها تطوير مزيج من أجهزة الذكور والإناث، . بما في ذلك الأعضاء التناسلية الذكرية وخرطوم التي هي واهية جدا لكسر الجلد البشري ولا يمكن أن تتكاثر، وبالتالي فإن ينكمش عدد السكان، وأنها لا يمكن أن تأخذ وجبة الدم، حتى لا ينتشر هذا الطفيلي.

وdoublesex تحرير لا يؤثر على الذكور، على الرغم من ذلك بفضل محرك الجينات، فإنها سوف تمر عليه لأبنائهم، وهو كيف أنها تحتفظ الانتشار عبر السكان.

نحن نعلم تكنولوجيا محرك الجينات تعمل في المختبر. وعندما وضع الباحثون إمبريال كوليدج 150 ذكور يحمل نسخة من doublesex تحرير في قفص صغير مع 450 البعوض من النوع البري، توفي السكان خارج في غضون أشهر قليلة (حوالي 10 الأجيال) . أنتجت الجنس التحيز تحرير نتائج مماثلة.

الخطوة التالية هي إجراء اختبارات في أقفاص أكبر، وفي نهاية المطاف، الحصول على إذن من الحكومات للقيام بها في الهواء الطلق ونحن بحاجة إلى فهم أشياء مثل :. ما هو تأثير ذلك على السلسلة الغذائية إذا كان أنواع معينة من بدء البعوض يموتون من كم تغير؟ أن الحشرات نحن بحاجة إلى إدخال؟ متى نحتاج البعوض إلى أن ذهبت؟ في العام الماضي، وافقت الحكومة بوركينا فاسو للسماح بإطلاق سراح العقيمة، والبعوض غير الجينات محرك الأقراص في البرية حتى الباحثين يمكن أن تبدأ في دراسة بعض من هذه الأسئلة.

كما ذكرت، والقضايا الاجتماعية والتنظيمية تأتي أيضا في اللعب. على سبيل المثال، لأن البعوض لا تحترم الحدود الوطنية بالضبط، وربما تحتاج البلدان المجاورة للاتفاق على قواعد المحيطة استخدام تكنولوجيا تحرير الجينات. وقد كان واضعو السياسات والعلماء مناقشة هذه الأسئلة في المنتديات مثل منظمة الصحة العالمية وكالة التنمية التابعة للاتحاد الأفريقي، وأنها تتجه نحو توافق في الآراء.

وأعتقد أننا يمكن أن يكون على الموافقات التنظيمية في مكان من 2024 وأول البعوض حملة الجين جاهزة للاستخدام من قبل 2026. على الرغم من أن هذه التقنية لن تحل محل غيرها من الأدوات التي لدينا لمكافحة الملاريا، وأنا متفائل أنه يمكن أن تصبح أكثر واحد سلاحا مهما في القضاء على هذا المرض.