طراحی سلاحی مرگبار دربرابر درب های ناقل مالاریا

فناوری می تواند به نعوظ ایمن، جمعیت پشه های نوبه ازجمله سویه های مقاوم دربرابر حشره کش ها را کاهش دهد. به گفته ی موسسه جهانی بهداشت، مالاریا صدها میلیون نفر را در سرتاسر جهان درگیر کرده است و هفتگی بیش از ۴۰۰ هزار نفر را به کام مرگ می فرستد. دهه ها کاربرد از حشره کش ها برای کنترل مروارید هایی که انگل نوبه را منتقل می کنند، با شکست مواجه شده و منجر به ایجاد مقاومت نسبت به حشره کش ها درون بسیاری از سویه های پشه شده است.

در راستای حل این مشکل و ریشه کن کردن حشرات یادشده، دانشمندان دست به تغییر ژنتیکی پشه ها و دیگر موجودات مرتبط زدند. تاکنون هیچ کدام از این رویکردهای ترانس ژنیک نتوانسته است از آزمون های آزمایشگاهی فراتر برود. در پژوهشی که اخیرا در مجله ی Science منتشر شده است، گروهی از پژوهشگران از دانشگاه مریلند و بورکینافاسو مقدماتی آزمایش خارج آزمایشگاهی از یک رویکرد ترانس ژنیک را برای مبارزه با مالاریا توضیح داده اند. طبق نتایج مطالعه، یک قارچ مهندسی شده بوسیله اراده تحویل یک سم به پشه ها، به طور مصون انباشتگی پشه ها را تا بیش از ۹۹ درصد در یک خانه دادن ی آزمایشی مثل سازی شده و حفاظت شده در بورکینافاسو در غرب آفریقا کاهش داد. برین لاوت، پژوهشگر مطالعه می گوید:تاکنون هیچ رویه کنترل ترانس ژنیک نوبه تا این اندازه واقف آزمایش های میدانی پا بر جا نشده حیات. این مقاله شلنگ مهمی در راستای مصرف از روش های ترانس ژنیک بخاطر کنترل این حشرات محسوب می شود.

ریموند لجر، پژوهشگر دیگر وارسی می گوید:ما نشان دادیم که قارچ ترانس ژنیک بیش کارآمدتر از سنخ وحشی آن است.

قارچ مورد مذاکره یک پاتوژن طبیعی است که حشرات را در حیات وحش عفونی می کند و به تدریج می کشد. این ارگانیسم سال های متمادی برای کنترل آفات مختلف تک استفاده قرار پژمرده است. دانشمندان از سویه ای از قارچ (Metarhizium pingshaense) مصرف کردند که خاص پشه ها است و آن را درجهت تولید سمی که دروازه ها را قبل از فرود امدن بوسیله بار ی جفت گیری می کشد، مهندسی کردند. قارچ ترانس ژنیک علت شد که پری های پشه درون مکان آزمایشی طی دو سراب ریزش یواش و به حد ناپایدار برسد. لجر می گوید:شما می توانید درمورد قارچ ها، مانند سوزن های زیر پوستی فکر کنید که یک زهر قوی خصوصی حشره را دانا بدن دروازه می کنند.

این سم، حشره کشی است که هیبرید نامیده می شود. این ماده از زهر جولا تارقیفی کوهستان آبی در استرالیا پژمان شده و استفاده ی مستقیم از آن روی محصولات کشت به ترانه کنترل آفات از سوی سازمان نگاهداری از فضا زیست آمریکا تأیید شده است. لاوت می گوید:استعمال از قارچ ترانس ژنیک روی ورقه ای که ما آن را روی دیواری داخل منطقه ی تحت وارسی آویزان کرده بودیم، موجب شد که انباشتگی دروازه ها طی ۴۵ روز کاهش بی پرده کند. این طرز تو کشتن پشه های برقرار به حشره کش نیز همچون نابود کردن حشرات غیرمقاوم مؤثر بود.

لاوت می گوید که آزمایش های آزمایشگاهی نشان می دهند قارچ، تمامی انواع درب های راوی مالاریا را عفونی خواهد کرد. فراوانی نحو هایی که مالاریا را منتقل می کنند، جلوگیری کننده از موفقیت سعی درجهت کنترل این بیماری می شود زیرا تمام روش ها به یک گونه درمانی مشابه، پاسخ نمی دهند.

پژوهشگران برای اصلاح این قارچ به گونه ای که بتواند سم هیبرید را تولید کرده و آن را وارد بدن درب کند، از طرز مدل استفاده از یک باکتری برای انتقال هدفمند DNA به قارچ مصرف کردند. قطعه ی DNA که دانشمندان آن را طراحی و وارد قارچ کردند، الگویی برای تولید هیبرید همراه با یک کلید کنترل بخاطر تعیین زمان تولید سم به دستگاه ی قارچ بود. کلید کنترل یک نسخه از کد ژنتیکی خویشتن قارچ است و عملکرد غریزی اش این است که بوسیله قارچ بگوید چه زمانی یک پوسته ی دفاعی داخل اطراف خود بسازد، به صورتی که بتواند از سیستم کنف حشره پنهان شود. ابداع این غلاف برای قارچ هزینه به خشکی امدن است، بنابراین عزب زمانی این کار را انجام می دهد که محیط کم ارزش یعنی داخل سوگ خون یک حشره را تشخیص می دهد.

دانشمندان با اختلاط کد ژنتیکی آن کلید با کد ژنتیکی ساخت هیبرید توانستند اطمینان خراج کنند که قارچ های مصالحه شده ی آن ها فقط در بدن درب آن سم را تولید می کنند. آن ها قارچ های ارامش شده ی خود را روی دیگر حشرات در مریلند و بورکینا فاسو آزمایش کردند و متوجه شدند که این قارچ برای سیاق های مفیدی مثل زنبورهای انگبین مضر نیست. لجر گفت:این قارچ ها بسیار انتخابی هستند. آن ها از روی سیگنال های کیمیایی و ویژگی های بدن یک حشره، موقعیت خود را درک می کنند. سویه ای که ما با آن ها فرمان می کنیم، درب ها را مانوس دارند. هنگامی که این قارچ واقف می شود روی یک پشه قرار خمود است، به کوتیکول حشره خاصیت می کند و مخبر بدن حشره می شود. این کار مشکلی برای دیگر حشرات به حیات نمی آورد، بنابراین برای گونه های سودمندی مشابه زنبورهای شهد کاملا بی سربزرگی است.

پس از مدال دادن بی خطر بودن قارچ های مهندسی ژنتیک شده در آزمایشگاه، لاوت و لجر برای اجرای آزمایشی روی این قارچ در یک هوا شبیه سازی شده ی طبیعی و کنترل شده با دیگر دانشمندان و مقاومات دولتی شرکت کردند. آن ها در یک منطقه ی روستایی که ازنظر شیوع مالاریا یک منطقه ی بومی محسوب می شد، یک فضای ۶۵۵۰ فوت مربعی (۶۰۸ متر مربع) خلق کردند که درون آن اتاقک های بازرسی و آزمایشی، گیاه و منابع غذایی برای مروارید ها موجود حیات و از چندین محفظه ی سرپوشیده (MosquitoSphere) تشکیل شده حیات.

درون یک مجموعه از آزمایش ها، پژوهشگران یک ورقه ی پنبه ای سیاه را که با چربی کنجد پوشانده شده بود، روی خرابه کابین های باریک شده آویزان کردند. یک صفحه با چربی مخلوط با قارچ ترانس ژنیک پوشانده شده بود. یکی نیز حاوی روغن و نوع وحشی قارچ بود و دیگری فقط روغن کنجد داشت. آن ها هزار پشه ی نر و ۵۰۰ ماده ی کبیر را در هرکدام از فضاها رها کردند و بوسیله مدت ۴۵ روز به صورت روزانه تعداد پشه های موجود درون هر فضا را محاسبه کردند.

در فضایی که حاوی صفحات دارای قارچ ترانس ژنیک بود، پری درب ها طی ۴۵ روز به ۱۳ پشه ی جوان کاهش معلوم کرده بود. این تعداد برای ایجاد یک پری دروازه کافی تراشیدن. درون مقایسه، درون فضای تیمارشده با جنس وحشی قارچ ۴۵۵ مروارید و درون فضای تیمارشده با روغن کنجد میسر ۱۳۹۶ دروازه حیات داشت. آن ها این آزمایش ها را چندین بار تکرار کردند و همین نتایج را گرفتند.

در آزمایش های مشابه در آزمایشگاه، پژوهشگران دریافتند که پشه های ماده ی عفونی شده با قارچ ترانس ژنیک تنها ۲۶ تخم گذاشته اند که از آن ها تنها ۳ تک به سن بلوغ رسیدند؛ درحالی که ماده های عفونی نشده ۱۳۹ برز گذاشتند که حاصل آن ۷۴ درب بالغ بود.

به گفته ی پژوهشگران، بسیار مهم است که فناوری های ضد مالاریای متاخر مانند موردی که داخل این تجسس آزمایش شد، ازنظر کاربرد تو جوامع محلی آسان باشد. ورقه های پنبه ای سیاه و روغن کنجد نسبتا مفت قیمت هستند و دسترسی به آن ها آسان است و از آنجایی که قارچ می تواند همراه با آفت کش هایی به کار رود که بوسیله طور معمول استفاده می شوند، احتیاج بوسیله انجام کار اضافه ای نخواهد وجود.

پژوهشگران امیدوارند که بتوانند در دنباله قارچ ترانس ژنیک خویشتن را در جوامع خواه روستاهای محلی آزمایش کنند. قبل از آزمایش و توسعه ی یک روش جدید در هوا بازی مانند یک بطرف خانه باید مجوزهای اضافی کسب شود اما پژوهشگران امیدوارند که مطالعه ی آن ها بتواند به انجام چنین آزمایش هایی کمک کند.بیشتر بخوانید:تاثیر فناوری های چاپ سه گانه بعدی روی جراحی های آیندههنگام غش کردن، در بدن و مغز چه اتفاقی می افتد؟آیا نگه داشتن عطسه خطرناک است؟کشف ابتدایی نشانه های مصیبت پارکینسون در مغز۶ واقعیت شگفت انگیز درباره ذره ها