유전 드라이브에 대한 제어 벡터 인구와 Wolbachia pipientis의 사용에 대한 인구 교체 전략

제 이름은 Dr.Jason Rascon입니다. 저는 존스 홉킨스 블룸버그 공중 보건 대학의 분자 미생물학 및 면역학과 조교수이며, 존스 홉킨스 말라리아 연구소에서도 조교수로 재직 중입니다. 그리고 저는 매개체 개체군의 유전학과 매개체 매개 병원체의 역학 사이의 관계에 광범위하게 관심이 있습니다.

따라서 말라리아는 오늘날 세계에서 가장 중요한 매개체 매개 질병입니다. 그것은 거대한 살인자입니다. 그것은 죽일 수 있고, 통계는 연간 100만 명에서 300만 명 사이입니다.

그들 대부분은 아프리카에 사는 5세 미만의 어린이들이다. 따라서 이것은 엄청난 문제입니다. 그리고 바로 들어서, 그것은 단지 사망률의 측면에서도 그렇지만, 그것은 또한 질병과 공중 보건 측면에서 큰 부담이며, 이 지역들의 경제에 대한 부담이기도 합니다.

아시다시피, 남미, 아프리카, 아시아에서, 그것은 일종의 세계적인 문제이며 다시 부상하고 있습니다. 따라서 유전자 드라이브 시스템은 이러한 전략을 이론적으로 경제적으로 가능하게 만드는 것입니다. 따라서 아이디어는 본질적으로 매우 적은 수의 변형된 곤충으로 개체군을 볼 수

그리고 그 메커니즘, 유전자 구동 메커니즘은 그 형질을 인구 전체에 높은 빈도로 퍼뜨릴 것입니다. 그리고 그것에 대해 생각하는 방법은 정상에서, 여러분이 유전자의 사본 하나를 가진 형질전환 곤충을 만들었다고 가정해봅시다, 왜냐하면 이 곤충들은 보통 이배체이기 때문입니다. 그들은 모든 염색체의 사본을 두 개씩 가지고 있습니다.

그리고 만약 그들이 단지 무작위 우연에 기반하여 야생형을 만난다면, 당신은 그들의 자손 중 50%가 그 특성을 가질 것으로 예상할 것입니다. 그러면 그 자손의 50%가 그것을 갖게 될 것입니다. 그래서 시간이 지남에 따라 희석될 것입니다.

유전자 구동 메커니즘은 무엇에 의해, 다양한 전략 메커니즘 또는 전략에 의해, 그 자손의 50% 이상이 그 형질을 지닐 것이라고 말한다. 따라서 실제로 희석되거나 동일한 주파수에 머무르는 대신 시간이 지남에 따라 빈도가 증가합니다. 첫째, 유전자 드라이브 시스템이 필요합니다.

실제로 실험실 밖에 존재하는 실행 가능한 유전자 드라이브 시스템은 없습니다. 매우 통제된 실험실 환경의 특정 조건 하에서 작동할 수 있는 몇 가지가 있지만, 실제로 이것을 자연장 개체군에 배치할 수 있는 지점에는 아무것도 없습니다. 그리고 이 모든 것들은 현재 고려되고 있는 다양한 유전자 구동 메커니즘이 있습니다.

그들은 모두 장점이 있고, 모두 단점이 있으며, 따라서 다른 어떤 것보다 본질적으로 우월한 것처럼 보이는 사람은 실제로 없습니다. 따라서 아키아 피피는 모계 유전 박테리아입니다. 그것은 리케차와 밀접한 관련이 있으며 적어도 evolu 이상, 어머니에서 자손까지 생태학적 시간 동안 독점적으로 전달됩니다.

그래서 어미는 감염되어 감염된 자손을 낳고, 수컷은 감염되지 않고 자연계의 다양한 메커니즘에 의해 아키아가 생깁니다. 아마도 지구상에서 가장 널리 퍼져 있는 엔도스 공생, 엔도, 공생 박테리아일 것입니다. 알려진 모든 곤충의 최대 75%에서 발생하는 것으로 추정됩니다.

그리고 그것은 다음 세대로의 전달을 극대화하는 방식으로 숙주 번식을 조작합니다. 따라서 수컷은 이 박테리아의 막다른 숙주이기 때문에 감염된 암컷의 수를 최대화하는 역할을 합니다. 그래서 어떤 시스템에서는 유전적 수컷을 기능적 암컷으로 바꾸거나, 암컷이 짝짓기를 할 필요가 없는 곳에서 유전자를 바꾸

그들은 단지 감염된 암컷 자손을 가질 수 있고, 그 암컷 자손은 암컷 자손을 감염시킬 수 있습니다. 그리고 모기. 아키아는 세포질 부적합(cytoplasmic incompatibility)이라는 현상을 일으킵니다.

그리고 이곳이 바로 수컷이 박테리아의 막다른 숙주이기 때문에 감염되지 않은 암컷의 체력을 감소시키는 트로이 목마로 사용되는 곳입니다. 따라서 감염된 수컷이 감염되지 않은 암컷과 짝짓기를 하면 불임으로 만듭니다. 따라서 감염된 암컷은 감염된 수컷이든 감염되지 않은 수컷과 짝짓기를 하든 괜찮습니다.

그래서 감염된 암컷은 짝짓기 중 어느 것도 불임이 아니기 때문에 더 많은 자손을 낳습니다. 그 자손은 감염되어 더 많은 자손을 낳습니다. 그래서 이것은 이 박테리아가 개체군을 통해 높은 빈도로 빠르게 퍼질 수 있도록 합니다.

따라서 아이디어는 관심 유전자를 개체군에 밀어 넣는 방법으로 개체군을 통과시키는 아키아의 능력을 사용하는 것입니다. 그래서 아키아가 당신의 관심 유전자를 퍼뜨리듯이, 예를 들어 말라리아 유전자라고 하자면, 인종차별은 유전적 히치하이킹에 의해 퍼질 것입니다. 그래서 아키아는 곤충이 널리 퍼져 있습니다.

모기 속 전체에 걸쳐 모기를 보면 거의 모든 속이 감염되어 있습니다. 한 속의 모든 종이 감염된 것은 아니지만 올리를 제외한 모든 속에는 일부 종이 있습니다. 알려진 자연 이상 감염은 없습니다.

그러니 아니스, 갬비어, 어떤 변칙성도 아닙니다. 그리고 이것은 실제로 제 연구 그룹의 주요 관심 분야입니다. 우리는 아니스를 감염시키려고 노력하고 있으며, 적어도 wbaa가 아니스 갬비어 세포를 감염시킬 수 있다는 것을 보여줄 수 있었습니다.

그래서 세포 배양에서요. 그리고 우리는 이 체외 세포 배양 시스템에서 생체 내 모기 시스템으로 전환하지 않으려고 노력하고 있지만 아직 아무도 실제로 하지 않았습니다. 그래서 이것은 비교적 간단합니다.

여러분의 유전자를 가지고 있지 않은 모기들이 있고, 그 유전자를 가지고 있는 모기의 변종이 있는데, 이를테면 그것이 아키아(Akia)나 다른 유전자 구동 메커니즘에 붙어 있다고 합시다. 기본적으로 여러분의 순진한 우리 집단에 실험 집단의 모기들을 다양한 빈도로 뿌려서 기르고, 매 세대마다 무작위로 표본을 추출하고, 시간이 지남에 따라 그 유전자의 빈도가 어떻게 변하는지 보기 위해 매 세대마다 계속 관찰합니다. 그래서 여러분은 그것을 특정 세대에 걸쳐 수행할 수 있습니다.

당신은 그것을 당신의 유전자로 운반 할 수 있으며, 미리 결정된 빈도에 도달하거나 유전자가 손실 될 때까지 수행 할 수 있습니다. 그리고 그것들은 실험실에서 할 수 있는 매우 간단한 종류의 실험입니다. 아시다시피, 매 세대마다 평소처럼 모기를 묻어버리는 것입니다.

따라서 많은 윤리적 고려 사항이 있습니다. 첫 번째로, 우리는 그것이 실제로 효과가 있을지 확신해야 합니다. 지금 당장 실제로 사용할 수 있는 전략보다 더 나을 것인가, 많은 사람들은 일반적으로 유전자 변형 생물체에 대해 본질적으로 불신합니다.

그래서 우리는 이 문제를 해결할 수 있어야 합니다. 유전자 조작 모기를 모기를 원하는 A국이 있고 B국이 바로 옆에 있는데 그들이 모기를 원하지 않는다고 가정하면, 그 모기들은 그 국경을 존중하지 않을 것입니다. 만약 이 유전자 구동 메커니즘이 우리가 원하는 대로 작동한다면, 그 유전자가 퍼져나가고, 그 모기들은 기본적으로 그 유전자를 모든 종의 범위 어디에나 가지고 다닐 것입니다.

따라서 이러한 종류의 정치적, 윤리적, 사회적 법적 문제들은 매우 철저하게 다루어져야 합니다. 우리는 상황을 개선하는 대신 악화시키지 않도록 해야 합니다. 그래서 우리는 실제로 릴리스하기 전에 환경에서 일어나는 모든 일을 이해하고 싶습니다.

다시 말하지만, 두 가지 다른 범주가 있습니다. 심각한 과학적 장애물이 있지만, 우리는 그것들을 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 그리고 다시 말하지만, 사회적, 윤리적, 법적 장애물이 있습니다.

그리고 저는 시간이 지남에 따라 과학적 문제를 해결할 수 있을 것이라고 생각합니다. 제 말은, 모기에서 작동하는 유전자 구동 메커니즘이 실제로 적용할 수 있는 것은 없다는 것입니다. 초파리에서 매우 유망해 보이는 매우 최근의 연구가 있지만 아직 모기에게 전달되지는 않았습니다.

하지만 저는 이런 것들이 우리가 노력해야 할 일들이며, 지난 10년, 10년, 15년 동안 우리는 많은 진전을 이뤘다고 생각합니다. 우리는 향후 10년 동안 많은 진전을 이룰 것입니다. 그리고 저는 궁극적으로 해결할 수 있는 과학적 문제는, 일단 우리가 방출하기에 적합한 모기 균주를 갖게 되면, 사람들은 실제로 우리가 그것들을 방출할 수 있도록 허용해야 한다고 생각합니다.

그리고 저는 그런 종류의 장애물들이 과학적인 문제들보다 훨씬 더 극복하기 어려울 것이라고 생각합니다. 그리고 그것은 많은 시간이 걸릴 것입니다. 그리고 결국에는 사람들이 그것들을 받아들이고 싶어하지 않을 수도 있습니다.

그리고 실제로, 아시다시피, 그 시점에서는 우리가 그것에 대해 할 수 있는 일이 많지 않습니다. 따라서 일반적으로 상당히 많은 자금이 있습니다. 우리는 항상 더 많은 자금을 사용할 수 있지만, 미국 국립보건원(National Institutes of Health)과 WHO 게이츠 재단(WHO Gates Foundation)은 매개체 매개 질병에 많은 돈을 쏟아붓고 있습니다.

특히 말라리아와 뎅기열입니다. 제 생각에는, 아시다시피, 시중에 있는 돈에 관해서는, 아주 많은 돈이 있습니다. 모든 것이 한 가지 특정에 들어가서는 안 됩니다, 아시다시피, 모든 것이 유전자 변형 모기에 들어가서도 안 됩니다.

모든 것이 살충제에 들어가서는 안 됩니다. 하지만 우리는 전략을 다각화하고 모든 각도에서 이 문제를 공략해야 합니다. 하지만 거기에는 자금이 있습니다.

제 말은, 자금 조달은 지금 당장 모두에게 어려운 일입니다.