Một loại nấm yêu muỗi, kết hợp về mặt di truyền với độc tố bọ cạp, là một vũ khí gần đây và rõ ràng đầy hứa hẹn trong cuộc đấu tranh toàn cầu chống lại bệnh sốt rét.
Một loại nấm yêu muỗi có gen bọ cạp được thêm vào để tạo ra độc tố chiến đấu với bệnh sốt rét có thể là vũ khí mới nhất chống lại tai họa sốt rét trên toàn thế giới.
Con bọ hôi thối này đã bị nhiễm một loại nấm. St. Leger và nhóm của ông cũng đang tạo ra các loại nấm biến đổi gen được thiết kế để kiểm soát bọ xít hôi thối, rệp, cào cào và các loài gây hại khác. Tín dụng hình ảnh: Weiguo Fang, Đại học Maryland)
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Raymond St. Leger từ Đại học Maryland đã ghép DNA của kháng thể chống sốt rét ở người, protein tiêu hóa của muỗi và độc tố chống vi khuẩn bọ cạp vào DNA của một loài nấm xâm nhập vào côn trùng. Chủng được gọi là Metarhizium anisopliae. Nấm nhắm vào côn trùng - trong trường hợp này là Anophele muỗi - trong khi các sản phẩm của các gen mượn nhắm vào ký sinh trùng sốt rét đang phát triển bên trong nó - một loại thuốc chống sốt rét.
Và nó dường như làm việc. Một phiên bản của mashup di truyền đã làm giảm 98% số lượng ký sinh trùng sốt rét ở muỗi bị nhiễm bệnh. Thành công của nhóm với sự kết hợp gen chéo phylum đã làm cho các trang của vấn đề ngày 25 tháng 2 Khoa học.
Sốt rét là một kẻ giết người khôn lanh. Trong số 255 triệu trường hợp nhiễm sốt rét mỗi năm, có khoảng 781.000 người chết. Ký sinh trùng có thể ẩn nấp trong gan và tái phát nhiều lần ở người bị nhiễm bệnh. Cách tiêu chuẩn để đối phó với bệnh sốt rét ở đầu muỗi là giết muỗi bằng thuốc trừ sâu. Nhưng muỗi cũng giống như hầu hết các sinh vật phong phú khác: có nghĩa là, một số trong số chúng có khả năng kháng thuốc và một khi bạn đã loại bỏ được những con bọ nhạy cảm, tất cả những gì còn lại là những con kháng thuốc. Sự tích tụ kháng thuốc này chính xác là những gì đã xảy ra khi chúng ta sử dụng DDT chống muỗi. Học hỏi từ những kinh nghiệm như vậy, nhóm St. Leger Nhận đang tìm cách tiêu diệt côn trùng Bug lỗi để tiêu diệt loài bọ vi sinh vật ăn thịt bên trong nó.
Nguyên nhân gây bệnh sốt rét là một loài Plasmodium. Những ký sinh trùng chỉ tấn công vật chủ của con người. Chúng xâm chiếm các tế bào hồng cầu của chúng ta để tái tạo sau khi trải qua một số thời gian chết trong gan. Khi một con muỗi hút máu chúng ta, nó hút cả ký sinh trùng, cả nam lẫn nữ. Bên trong muỗi, ký sinh trùng sốt rét tìm thấy tình yêu đích thực - con đực gặp con cái và hình thành trạng thái bào tử, sporozoite. Các nhà nghiên cứu nhắm mục tiêu trạng thái bào tử này trong công việc của họ.
Vòng đời phức tạp của Plasmodium gây sốt rét. (CDC)
Protein tiêu hóa của muỗi và kháng thể chống sốt rét của con người, các nhà khoa học đã sử dụng cả hai khiến các sporozoite bất lực với nhau, trong khi độc tố bọ cạp - có tên là bọ cạp - là một kẻ giết vi khuẩn lão luyện toàn diện. Mặc dù mỗi mashup gen đã đánh bại một cách hiệu quả số lượng sporozoite của sốt rét trong những con muỗi bị nhiễm nấm, độc tố bọ cạp đã đánh bật nó ra khỏi công viên, giảm 90%. Sau đó, khi các nhà điều tra kết hợp các gen của bọ cạp và peptide tiêu hóa của muỗi để tạo ra protein tổng hợp và thêm nó cùng với một gen bọ cạp hoàn chỉnh khác, số lượng sporozoite của muỗi giảm 98%.
Phân bố địa lý sốt rét. (CDC)
St. Leger lưu ý trong một thông cáo báo chí của Đại học Maryland rằng cách tiếp cận này đối với các loài côn trùng gây hại và diệt vi khuẩn không phải là giới hạn đối với muỗi và sốt rét. Ngoài việc tinh chỉnh mashup nấm-bọ cạp chinh phục bệnh sốt rét, ông và các đồng nghiệp đang chuyển hướng sang các bệnh khác liên quan đến véc tơ côn trùng, bao gồm bệnh Lyme và bệnh ngủ. Ngay cả những con rệp bị coi thường cuối cùng cũng có thể rơi vào cái bẫy biến đổi gen này.
Một câu hỏi vẫn còn đó, và đó là liệu chính ký sinh trùng sốt rét có thể tiến hóa để đối phó với mối đe dọa chống sốt rét hiệu quả này hay không. Cho rằng nhóm St. Leger đã chứng minh ba cách để sử dụng Metarhizium anisopliae nấm để nhắm mục tiêu Anophele Muỗi và chinh phục sporozoite sốt rét - cho dù là kháng thể của người, protein tiêu hóa của muỗi hay độc tố của bọ cạp - có lẽ chúng ta sẽ có thể đi trước PlasmodiumKhả năng trốn tránh diệt trừ thông qua kháng chiến.