เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมใหม่อาจฉีดวัคซีนป้องกันโรคมาลาเรียให้ยุงได้อย่างรวดเร็ว ช่วยยุติการแพร่กระจายของโรคในมนุษย์การใช้เครื่องมือแก้ไขยีนที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 นักวิจัยได้สร้าง “วัคซีนทางพันธุกรรม” ที่จะฉีดตัวเองเข้าไปใน DNA ของยุงอย่างต่อเนื่อง วัคซีนดังกล่าวเรียกว่าการขับยีน สามารถแพร่กระจายไปยังยุงเกือบทุกตัวในกลุ่มประชากรภายในสองสามชั่วอายุคน ความสำเร็จดังกล่าว ซึ่งอธิบายไว้ทางออนไลน์ในวันที่ 23 พฤศจิกายนในProceedings of the National Academy of Sciencesทำให้นักวิจัยเข้าใกล้การขจัดโรคมาลาเรียขึ้น อีกก้าว
“งานนี้ชี้ให้เห็นว่าเรากระโดด ข้าม
และกระโดดออกจากตัวเลือกการขับเคลื่อนยีนจริง ๆ เพื่อการปล่อยในที่สุด” เควิน เอสเวลต์ นักชีววิทยาสังเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว
ไดรฟ์ของยีนเป็นชิ้นส่วนทางวิศวกรรมของ DNA ที่คัดลอกและวางตัวเองในตำแหน่งที่แม่นยำในจีโนมของสิ่งมีชีวิต ในระหว่างการผสมพันธุ์ ไดรฟ์ของยีนที่สืบทอดมาจากพ่อแม่คนหนึ่งจะแทรกตัวเองเข้าไปในยีนที่สืบทอดมาจากพ่อแม่อีกคนหนึ่ง เพื่อให้แน่ใจว่าคนรุ่นต่อๆ โดยปกติ ยีนมีโอกาส 50 เปอร์เซ็นต์ที่จะส่งต่อไปยังลูกหลาน
CRISPR/Cas9 เป็นระบบแก้ไขยีนใหม่ยอดนิยม ตัวแก้ไขมาในสองส่วน: เอนไซม์ตัด DNA ที่เรียกว่า Cas9 และสายของ RNA ที่นำเอ็นไซม์ไปยังตำแหน่งในจีโนมที่จะตัด เมื่อต้นปีนี้ Valentino Gantz และ Ethan Bier จาก University of California, San Diego ได้เปลี่ยนบรรณาธิการ CRISPR ให้กลายเป็นยีนขับเคลื่อนในแมลงวันผลไม้ ไดรฟ์ของยีนนั้นประกอบด้วย DNA ที่มียีนที่เข้ารหัสเอ็นไซม์และ RNA ไกด์ และอนุญาตให้แก้ไขในทุกรุ่นจนถึงนิรันดร์
Gantz และ Bier ร่วมมือกับ Anthony James จาก University of California, Irvine เพื่อสร้างยีนไดรฟ์ในยุงAnopheles stephensi เจมส์และเพื่อนร่วมงานเคยออกแบบยุงเพื่อทำแอนติบอดีต่อต้านมาลาเรีย “เราได้สร้างสินค้าแล้ว” ยีนแอนติบอดีกล่าว เจมส์กล่าว “พวกเขามีระบบขับเคลื่อนและต้องการดูว่ามันสามารถบรรทุกสินค้าของเราได้หรือไม่”
มันเป็นสินค้าจำนวนมากที่จะบรรทุก
นอกจากยีนแอนติบอดีและยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ Cas9 และ RNA นำทางแล้ว นักวิจัยยังได้ใส่ยีนที่จะทำให้ดวงตาของยุงเรืองแสงเป็นสีแดงภายใต้แสงไฟฟลูออเรสเซนต์ ทำให้นักวิจัยสามารถค้นหาแมลงที่น่าสนใจได้อย่างง่ายดาย การนำ DNA ชิ้นใหญ่เข้าไปในยุงนั้นพิสูจน์ได้ยาก มีเพียงตัวอ่อน 2 จาก 25,712 ตัวที่คัดกรองเท่านั้นที่มีดวงตาสีแดงเรืองแสงซึ่งบ่งบอกว่าพวกมันมียีนขับเคลื่อน
เมื่ออยู่ในยุงสองตัวนี้ ยีนขับเคลื่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในรุ่นที่สาม 98.9 เปอร์เซ็นต์ของลูกหลานของยุงตัวผู้สืบเชื้อสายมาจากตัวผู้สองตัวดั้งเดิมที่มียีนขับเคลื่อน
ประสิทธิภาพนั้น “เป็นเครื่องบ่งชี้ที่ดีจริงๆ ว่าเทคโนโลยีนี้คุ้มค่าที่จะใฝ่หา” นักชีววิทยาระดับโมเลกุล Zach Adelman จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคในแบล็กส์เบิร์กกล่าว
แต่ไดรฟ์ใหม่มียุงตัวเมียยางแบน ในลูกหลานส่วนใหญ่ที่สืบเชื้อสายมาจากลูกสาวของยุงตัวผู้ดั้งเดิม สีตาระบุว่า Cas9 ตัด DNA เป้าหมายแต่ยังคลอดไม่ครบ
นักวิจัยได้ออกแบบกลไกขับเคลื่อนให้แทรกตัวเองเข้าไปในยีน kynurenine hydroxylase หรือ ยีน khในยุง ถ้ารถบรรทุกสินค้าตามแผน ยุงก็จะมีตามืดเป็นแสง. แต่ถ้าเอ็นไซม์ Cas9 ตัดยีนแต่ไม่สามารถขนส่งสินค้าได้ ยุงก็จะติดกาวที่ส่วนที่ตัดกลับเข้าหากัน ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่จะทำให้ตาขาวขึ้น ลูกหลานทั้งหมดยกเว้นสามคนจาก 1,781 จากตัวเมียมีตาหรือตาสีขาวมีหย่อมสีขาว
การกลายพันธุ์ยังมีผลต่อการกำจัดบริเวณที่ถูกตัดของเอนไซม์ Cas9 ทำให้ไม่สามารถส่งมอบยีนขับเคลื่อนสินค้าไปยังตำแหน่งนั้นในอนาคตได้
ยุงตัวเมียอาจบรรจุไข่ด้วย Cas9 ดังนั้นเมื่ออสุจิปฏิสนธิกับไข่ ยีน khจะถูกตัดและติดกาวกลับเข้าด้วยกันก่อนที่จะขนส่งสินค้าได้ นักวิจัยกล่าว นั่นจะทำให้ไดรฟ์ไร้ประโยชน์ในประชากรป่าในที่สุด James กล่าว เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเพื่อคิดค้นไดรฟ์ใหม่ที่จะใช้งานได้เฉพาะในผู้ชายเท่านั้น
ยีนขับอย่างเดียวไม่สามารถกำจัดมาลาเรียได้ แต่สามารถช่วยล้างโรคและป้องกันไม่ให้กลับมาอีก James กล่าว ความพยายามในการกำจัดโรคมาลาเรียในปัจจุบันมักถูกขัดขวางเมื่อยุงที่เป็นพาหะนำโรคอพยพไปยังพื้นที่ที่ยุงถูกฆ่าด้วยยาฆ่าแมลงหรือมาตรการอื่นๆ ยุงที่เป็นพาหะนำยีนสามารถผสมพันธุ์กับผู้บุกรุกและฉีดวัคซีนป้องกันโรคมาลาเรียได้
คำถามหรือความคิดเห็นเกี่ยวกับ
credit : comcpschools.com companionsmumbai.com comunidaddelapipa.com cubecombat.net daanishbooks.com debatecombat.com discountvibramfivefinger.com dodgeparryblock.com dopetype.net doubleplusgreen.com
