Genetik Kontrolü Sürücü için Vektör Nüfus ve Wolbachia pipientis Kullanımı Nüfus Değiştirme Stratejileri

Benim adım Dr.Jason Rascon. Johns Hopkins Bloomberg Halk Sağlığı Okulu'nda Moleküler Mikrobiyoloji ve İmmünoloji Bölümü'nde ve ayrıca Johns Hopkins Sıtma Araştırma Enstitüsü'nde yardımcı doçent olarak görev yapıyorum. Ve genel olarak vektör popülasyonlarının genetiği ile vektör kaynaklı patojenlerin epidemiyolojisi arasındaki ilişkiyle ilgileniyorum.

Yani sıtma Bugün dünyadaki en önemli vektör kaynaklı hastalıktır. Bu büyük bir katil. Öldürür, istatistikler yılda bir ila 3 milyon insan arasında değişir.

Bunların çoğu Afrika'da beş yaşın altındaki çocuklar. Yani bu çok büyük bir problem. Ve bu sadece ölüm oranı açısından, ama aynı zamanda morbidite ve halk sağlığı açısından da büyük bir yük ve bu bölgelerin ekonomisi üzerindeki yükler, etkilendiği yerlerde, gerçekten bir sorun.

Biliyorsunuz, Güney Amerika'da, Afrika'da ve Asya'da, bu, bu, bu, dünya çapında bir tür sorun ve yeniden ortaya çıkıyor. Gen sürücü sistemi, bu stratejileri teorik olarak ekonomik olarak mümkün kılan şeydir. Fikir şu ki, popülasyonu çok az sayıda değiştirilmiş böcekle görebilirsiniz.

Ve mekanizma, gen tahrik mekanizması, bu özelliği popülasyon boyunca yüksek bir frekansa yayacaktır. Ve bunu düşünmenin yolu, normal bir şekilde, diyelim ki genin bir kopyasına sahip transgenik bir böcek yaptınız, çünkü bu böcekler normalde diploiddir. Her kromozomun iki kopyasına sahiptirler.

Ve eğer rastgele şansa dayalı vahşi bir türle karşılaşırlarsa, yavrularının %50'sinin bu özelliğe sahip olmasını beklersiniz. Ve sonra bu yavruların %50'si buna sahip olacaktı. Ve böylece zamanla seyreltilir.

Bir gen sürücü mekanizması, ne olursa olsun, çeşitli farklı tabaka mekanizmaları veya stratejilerle, bu yavruların %50'sinden fazlasının bu özelliği taşıyacağını söylüyor. Ve böylece aslında seyreltilmek veya Aynı frekansta kalmak yerine zamanla frekansı artacaktır. İlk olarak, bir gen sürücü sistemine ihtiyacımız var.

Laboratuvar dışında var olan uygulanabilir bir gen sürücü sistemi yoktur. Çok kontrollü laboratuvar ortamlarında belirli koşullar altında çalışabilen birkaç tane var, ancak bunu doğal alan popülasyonlarına gerçekten uygulayabileceğimiz noktada gerçekten hiçbir şeyimiz yok. Ve hepsi, şu anda düşünülen çeşitli farklı gen tahrik mekanizmaları var.

Hepsinin avantajları var, hepsinin dezavantajları var ve bu yüzden gerçekten de doğası gereği bir diğerinden üstün görünen hiç kimse yok. Yani Akia Pipi, zorunlu maternal kalıtsal bir bakteridir. Rickettsia ile yakından ilişkilidir ve anneden yavruya ekolojik zaman boyunca en azından evrim boyunca özel olarak bulaşır.

Yani anne enfekte olur, enfekte yavrular doğurur, erkek enfekte olmaz ve akia sadece doğada çeşitli farklı mekanizmalarla. Muhtemelen dünyadaki en yaygın endos simbiyotik, endos, simbiyotik bakteridir. Bilinen tüm böceklerin %75'inde meydana geldiği tahmin edilmektedir.

Ve bu, bir ana bilgisayar reprodüksiyonunu, bir sonraki nesle iletimini en üst düzeye çıkaracak şekilde manipüle eder. Ve böylece erkekler bu bakteri için çıkmaz konakçılar olduğundan, enfekte dişilerin sayısını en üst düzeye çıkarmak için şeyler yapar. Yani bazı sistemlerde, genetik erkekleri işlevsel dişilere dönüştürecek ya da dişileri asla çiftleşmek zorunda kalmayacakları bir yerde genetik hale getirecektir.

Sadece enfekte dişi yavruları olan enfekte dişi yavrulara sahip olabilirler. Ve sivrisinekler. Akia, sitoplazmik uyumsuzluk adı verilen bir fenomene neden olur.

Ve burası erkeklerin, bakteri için çıkmaz bir konak oldukları için, popülasyondaki enfekte olmamış dişilerin kondisyonunu azaltmak için Truva atları olarak kullanıldıkları yerdir. Yani enfekte bir erkek, enfekte olmamış bir dişiyle çiftleşirse, onu kısırlaştırır. Yani, ancak enfekte dişiler, enfekte olmuş veya enfekte olmamış bir erkekle çiftleşip çiftleşmediklerine bakılmaksızın iyidir.

Yani enfekte dişilerin daha fazla yavrusu olur çünkü çiftleşmelerinin hiçbiri kısır değildir. Bu yavrular enfekte olur ve bu da daha fazla yavruya sahiptir. Ve böylece bu, bu bakterinin popülasyonlar arasında hızla yüksek frekansa yayılmasına izin verebilir.

Bu yüzden fikir, akia'nın bu yeteneğini, ilgilenilen genleri popülasyonlara itmenin bir yolu olarak popülasyonlar arasında sürmektir. Yani Akia sizin ilgilendiğiniz geni yayarken, diyelim ki sıtma geni, ırkçılık genetik otostop ile yayılır. Yani Akia böceklerde yaygındır.

Sivrisinek cinslerinin tamamındaki sivrisineklere bakarsanız, hemen hemen her cins enfekte olur. Bir cins içindeki her tür enfekte değildir, ancak bir olie dışında her cins içinde bazı türler vardır. Bilinen herhangi bir doğal anomali enfeksiyonu yoktur.

Yani anis değil, gambier, herhangi bir anomolie değil. Ve bu aslında araştırma grubum için önemli bir ilgi alanı. Anis'i enfekte etmeye çalışıyoruz ve en azından wbaa'nın anis gambier hücrelerini enfekte edebileceğini gösterebildik.

Yani hücre kültüründe. Ve bu in vitro hücre kültürü sisteminden bir in vivo sivrisinek sistemine geçmemeye çalışıyoruz, ama henüz kimse bunu yapmadı. Yani bu nispeten basit.

Sizin geninize sahip olmayan bir sivrisinek kafesiniz var ve diyelim ki Akia'ya veya başka bir gen tahrik mekanizmasına bağlı olan bir sivrisinek türünüz var. Temel olarak, unin, sizin, saf kafes popülasyonunuzu, deney popülasyonunuzdan sivrisineklerle tohumlarsınız, çeşitli frekanslarda, ve onları yetiştirirsiniz, her nesilde rastgele numune alırsınız ve bu genin frekansının zaman içinde nasıl değiştiğini görmek için her nesilde devam edersiniz. Ve böylece bunu sadece belirli bir sayıda nesle taşıyabilirsiniz.

Bunu geninize taşıyabilir, önceden belirlenmiş bir frekansa ulaşabilir veya geniniz kaybolana kadar yapabilirsiniz. Ve bunlar gerçekten laboratuvarda yapılması çok basit deneyler. Gerçekten, bilirsiniz, her nesilde normalde yaptığınız gibi sivrisinekleri gömmek.

Yani çok fazla etik Husus var. Bence birincisi, gerçekten işe yarayıp yaramayacağından emin olmalıyız. Şu anda mevcut olan stratejilerden daha iyi olacak mı, birçok insan genel olarak genetiği değiştirilmiş organizmalara karşı doğal olarak güvensizdir.

Ve bu yüzden bunu ele alabilmemiz gerekiyor. Genetiği değiştirilmiş sivrisinekleri saldığınızda, diyelim ki onları isteyen A ülkesi ve hemen yan tarafta olan B ülkesi ve onları istemiyorlar, bu sivrisinekler bu sınıra saygı göstermeyecekler. Ve böylece, eğer bu gen sürücü mekanizmaları istediğimiz şekilde çalışırsa, bu gen yayılacak, bu sivrisinekler bu geni türlerin her yerine taşıyacaklar.

Ve bu tür politik, etik, sosyal hukuki konuların gerçekten oldukça kapsamlı bir şekilde ele alınması gerekiyor. İşleri daha iyi hale getirmek yerine daha da kötüleştirmeyeceğimizden emin olmalıyız. Bu yüzden, çevrede olup biten her şeyi, onları gerçekten serbest bırakmadan önce gerçekten anlamak istiyoruz.

Yani yine, iki farklı kategori var. Ciddi olan bilimsel engeller var, ama biz onlar üzerinde çalışıyoruz. Ve sonra tekrar, sosyal, etik ve yasal engeller var.

Ve ben, zamanla bilimsel konuları ele alabileceğimizi düşünüyorum. Demek istediğim, sivrisineklerde işe yarayan ve uygulanabilecek bir gen tahrik mekanizması yok. Drosophila'da çok umut verici görünen bazı çok yeni çalışmalar var, ancak bunlar henüz sivrisineklere aktarılmadı.

Ama bence bunlar, bunlar üzerinde çalıştığımız türden şeyler ve biliyorsunuz, son 10 yılda, 10, 15 yılda çok ilerleme kaydettik. Önümüzdeki 10 yıl içinde çok ilerleme kaydedeceğiz. Ve bence bilimsel meseleler nihayetinde ele alınabilir, bir kez salınmaya uygun bu sivrisinek türlerine sahip olduğumuzda, insanların onları serbest bırakmamıza gerçekten izin vermeleri gerekiyor.

Ve bence bu tür engellerin üstesinden gelmek bilimsel konulardan çok daha fazla, çok daha zor olacak. Ve bu çok zaman alacak bir şey. Ve sonunda insanlar onları kabul etmek istemiyor olabilir.

Ve gerçekten, bilirsiniz, eğer bu noktada durum buysa, bu konuda yapabileceğimiz pek bir şey yok. Yani genel olarak, oldukça fazla finansman var. Demek istediğim, her zaman daha fazla fon kullanabiliriz, ama biliyorsunuz, ulusal Sağlık Enstitüleri, WHO Gates Vakfı vektör kaynaklı hastalıklara gerçekten çok para harcıyor.

Özellikle sıtma ve dang humması. Bence, bilirsiniz, orada bulunan para açısından, çok fazla var. Hepsi tek bir konuya girmemeli, bilirsiniz, hepsi genetiği değiştirilmiş sivrisineklere girmemelidir.

Hepsi böcek ilaçlarına girmemelidir. Ama gerçekten, bilirsiniz, stratejilerimizi çeşitlendirmemiz ve bu soruna her açıdan gerçekten saldırmaya çalışmamız gerekiyor. Ama orada finansman var.

Demek istediğim, finansman şu anda herkes için zor, ama.