Strategie di ricambio della popolazione per popolazioni di vettori Controllo e l'uso di Wolbachia pipientis per l'unità genetica

Quindi il mio nome è Dr.Jason Rascon. Sono assistente professore presso la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health del Dipartimento di Microbiologia Molecolare e Immunologia, e anche presso il Johns Hopkins Malaria Research Institute. E sono ampiamente interessato alla relazione tra la genetica delle popolazioni di vettori e l'epidemiologia dei patogeni trasmessi da vettori.

Quindi la malaria è la più importante malattia trasmessa da vettori nel mondo di oggi. È un enorme killer. Uccide, le statistiche variano da uno a 3 milioni di persone all'anno.

La maggior parte di loro sono bambini sotto i cinque anni in Africa. Quindi è un problema enorme. E solo in termini di mortalità, ma è anche un enorme fardello in termini di morbilità e salute pubblica e oneri per l'economia di queste, queste aree dove, dove è afflitto, è davvero un problema.

Sapete, in Sud America, in Africa e in Asia, è, è, è, è una sorta di problema mondiale e sta riemergendo. Quindi il sistema di gene drive è ciò che rende queste strategie, in teoria, economicamente possibili. Quindi l'idea è che si possa essenzialmente vedere la popolazione con un numero molto piccolo di insetti modificati.

E il meccanismo, il meccanismo di gene drive, diffonderà quel tratto attraverso la popolazione ad alta frequenza. E il modo di pensarci è che in un normale, diciamo che avete creato un insetto transgenico che ha una copia del gene, perché questi insetti normalmente sono diploidi. Hanno due copie di ogni cromosoma.

E se incontrano un tipo selvatico solo in base al caso, ci si aspetterebbe che il 50% della loro prole abbia quel tratto. E poi il 50% di quei figli lo avrebbe. E quindi si diluiva nel tempo.

Un meccanismo di gene drive dice che in ogni caso, con una varietà di diversi meccanismi o strategie, più del 50% di quella prole porterà il tratto. E quindi in realtà aumenterà di frequenza nel tempo invece di essere diluito o rimanere alla stessa frequenza. In primo luogo, abbiamo bisogno di un sistema di gene drive.

Non esiste davvero un sistema di gene drive praticabile al di fuori del laboratorio. Ce ne sono alcuni che possono funzionare in determinate condizioni in ambienti di laboratorio molto controllati, ma in realtà non abbiamo nulla che sia al punto in cui possiamo effettivamente distribuirlo nelle popolazioni di campi naturali. E c'è una varietà di diversi meccanismi di gene drive che vengono presi in considerazione in questo momento.

Tutti hanno dei vantaggi, tutti hanno degli svantaggi, e quindi non c'è davvero nessuno che sembri essere intrinsecamente superiore a un altro. Quindi Akia Pipi è un batterio ereditario materno obbligato. È strettamente imparentata con la rickettsia e viene trasmessa esclusivamente per almeno nel corso dell'evoluzione, nel corso del tempo ecologico, dalla madre alla prole.

Quindi la madre è infetta, dà alla luce una prole infetta, il maschio non è infetto e akia da una varietà di meccanismi diversi proprio in natura. È probabilmente il batterio endosimbiotico endos, endos, simbiotico più diffuso sulla terra. Si stima che si verifichi fino al 75% di tutti gli insetti conosciuti.

E manipola una riproduzione ospite in modo tale da massimizzare la sua trasmissione nella generazione successiva. E così, poiché i maschi sono ospiti senza uscita per questo batterio, fa le cose per massimizzare il numero di femmine infette. Quindi, in certi sistemi, trasformerà i maschi genetici in femmine funzionali, o trasformerà le femmine in femmine geniche dove semplicemente non devono mai accoppiarsi.

Possono semplicemente avere una prole femminile infetta che ha infettato la prole femminile. E le zanzare. L'akia provoca un fenomeno chiamato incompatibilità citoplasmatica.

Ed è qui che i maschi, poiché sono ospiti senza uscita per il batterio, vengono usati come cavalli di per diminuire la fitness delle femmine non infette nella popolazione. Quindi, se un maschio infetto si accoppia con una femmina non infetta, la sterilizza. Quindi, ma le femmine infette stanno bene, sia che si accoppino con un maschio infetto o non infetto.

Quindi le femmine infette hanno più prole perché nessuno dei loro accoppiamenti è sterile. Quei discendenti sono infetti, che hanno anche più prole. E quindi questo può consentire a questo batterio di diffondersi rapidamente attraverso le popolazioni ad alta frequenza.

Quindi l'idea è quella di usare questa capacità dell'akia di attraversare le popolazioni come un modo per spingere i geni di interesse nelle popolazioni. Quindi, come l'Akia diffonde il tuo gene di interesse, diciamo un gene per la malaria, la razzialità si diffonderebbe con l'autostop genetico. Quindi l'Akia è diffuso negli insetti.

Se si osservano le zanzare in tutti i generi di zanzare, praticamente tutti i generi sono infetti. Non tutte le specie all'interno di un genere sono infette, ma ci sono alcune specie all'interno di ogni genere ad eccezione di un olie. Non sono note infezioni da anomalie naturali.

Quindi non anis, gambier, non qualsiasi anomolie. E questa è in realtà una delle principali aree di interesse per il mio gruppo di ricerca. Stiamo cercando di infettare Anis e siamo stati in grado, almeno, di dimostrare che la wbaa può infettare le cellule di Anis Gambier.

Così nelle colture cellulari. E stiamo cercando di non trasferire da questo sistema di coltura cellulare in vitro a un sistema di zanzare in vivo, ma nessuno lo ha ancora fatto. Quindi questo è relativamente semplice.

C'è una gabbia di zanzare che non hanno il vostro gene, e c'è qualche ceppo di zanzara che ce l'ha, diciamo che è attaccato ad Akia o a qualche altro meccanismo di gene drive. Fondamentalmente seminate la vostra ingenua popolazione in gabbia con zanzare della vostra popolazione sperimentale, voi a una varietà di frequenze diverse, e le allevate, campionate casualmente ogni generazione, e continuate ad andare avanti ogni generazione per vedere come la frequenza di quel gene cambia nel tempo. E così poi si può semplicemente portarlo avanti a un certo numero di generazioni.

Puoi portarlo al tuo gene, raggiunge una frequenza predeterminata o fino a quando il tuo gene non viene perso. E sono davvero tipi di esperimenti molto semplici da fare in laboratorio. Si tratta davvero, sai, di seppellire le zanzare ogni generazione nel modo in cui faresti normalmente.

Quindi ci sono molte considerazioni etiche. Penso che in primo luogo, dobbiamo essere sicuri che, sai, funzionerà davvero? Sarà migliore delle strategie che sono effettivamente disponibili in questo momento, molte persone sono intrinsecamente diffidenti nei confronti degli organismi geneticamente modificati in generale.

E quindi dobbiamo essere in grado di affrontare questo problema. Quando si rilasciano zanzare geneticamente modificate in, diciamo il paese A che le vuole e il paese B è proprio accanto e non le vogliono, quelle zanzare non rispetteranno quel confine. E quindi lo faranno, se, se questi meccanismi di gene drive funzionano nel modo in cui vogliamo che funzionino, quel gene si diffonderà, quelle zanzare porteranno quel gene praticamente ovunque in tutto l'areale delle specie.

E quindi questo tipo di questioni politiche, etiche, sociali e legali devono essere affrontate in modo abbastanza approfondito. Dobbiamo assicurarci di non peggiorare le cose invece di migliorarle. Quindi vogliamo davvero capire tutto ciò che sta accadendo nell'ambiente prima di rilasciarli effettivamente.

Quindi, di nuovo, ci sono, ci sono due categorie diverse. Ci sono ostacoli scientifici che sono gravi, ma ci stiamo lavorando. E poi ancora, ci sono gli ostacoli sociali, etici e legali.

E io, penso che nel tempo saremo in grado di affrontare le questioni scientifiche. Voglio dire, non c'è davvero alcun meccanismo di gene drive che funzioni nelle zanzare che sarebbe applicabile. Ci sono alcuni studi molto recenti che sembrano molto promettenti su Drosophila, ma non sono ancora stati trasferiti alle zanzare.

Ma penso che queste, queste siano le cose su cui lavoriamo e sai, abbiamo fatto molti progressi negli ultimi 10, 10, 15 anni. Faremo molti progressi nei prossimi 10 anni. E penso davvero che le questioni scientifiche che alla fine sono affrontabili, una volta che abbiamo questi ceppi di zanzare che sono adatti per il rilascio, le persone devono effettivamente lasciarcele rilasciare.

E penso che questo tipo di ostacoli saranno molto più difficili da superare rispetto alle questioni scientifiche. Ed è qualcosa che richiederà molto tempo. E può essere alla fine che le persone semplicemente non vogliono accettarli.

E davvero, sai, non c'è molto che possiamo fare al riguardo se questo è il caso a quel punto. Quindi, in generale, ci sono un bel po' di finanziamenti. Voglio dire, possiamo sempre usare più fondi, ma sai, gli Istituti Sanitari nazionali, la Fondazione Gates dell'OMS stanno davvero investendo un sacco di soldi nelle malattie trasmesse da vettori.

Malaria e dengue in particolare. Penso che, sai, in termini di soldi che ci sono là fuori, ce ne siano molti. Non dovrebbe andare tutto in un particolare, sai, non dovrebbe andare tutto nelle zanzare geneticamente modificate.

Non dovrebbe andare tutto negli insetticidi. Ma abbiamo davvero bisogno di diversificare le nostre strategie e cercare davvero di affrontare questo problema da tutte le angolazioni. Ma ci sono i finanziamenti.

Voglio dire, i finanziamenti sono difficili per tutti in questo momento, ma.