يموت طفل بسبب الملاريا كل 30 ثانية. إليك كيفية إيقافه.

بينما نجلس في راحة منازلنا ، تقع سيدي نيانشي البالغة من العمر ستة وعشرين عامًا في قرية صغيرة في كينيا تحزن على جثة ابنتها البالغة من العمر 4 أشهر. هذا صحيح بالنسبة لمئات العائلات في أفريقيا التي لديها أطفال يموتون بسبب لدغة البعوض واحدة قاتلة.

الملاريا هي واحدة من أكبر القتلة في العالم. تقتل أكثر من نصف مليون طفل كل عام. في الواقع ، هو في المرتبة الثانية بعد السل من حيث التأثير على الصحة العالمية.

تحدث الملاريا بسبب طفيليات تعرف باسم البلازموديوم. هذه الكائنات أحادية الخلية ، بمجرد دخولها إلى جسم الإنسان ، تختبئ في خلايا الكبد حيث تكون آمنة من الجهاز المناعي ، بينما تتطور بهدوء إلى ميروزويت.

انفجروا خارج خلايا الكبد بعد ذلك بشهر تقريبًا ، مختبئين من خلايا الدم البيضاء عن طريق طلاء أنفسهم بغشاء خلايا الكبد التي يستهلكونها. ثم يهاجمون خلايا الدم الحمراء التي تتكاثر فيها بسرعة ويدمرون الخلية في هذه العملية.

دورة انتقال الملاريا

الملاريا تسبب استجابات مناعية غير منضبطة

مع استمرار عملية تدمير خلايا الدم ، تؤدي الكمية الكبيرة للغاية من النفايات السامة من قطع الخلايا الميتة إلى استجابة مناعية قوية ، والتي يمكن أن تسبب أعراضًا مثل الحمى الشديدة والعرق والقشعريرة والتشنجات والقيء والإسهال والصداع.

إذا كانت الميروزويتات تعبر الحاجز الدموي الدماغي ، فيمكن أن تسبب تلفًا عصبيًا لا رجعة فيه ، وغيبوبة ، وحتى الموت. في الواقع ، مات حوالي طفلين بسبب الملاريا منذ أن بدأت قراءة هذا المقال.

البعوض العظيم: ناقل الملاريا

القيد الوحيد على الطفيلي هو أنه لا يمكن أن ينتشر إلا من خلال شيء واحد: البعوض. هذا ليس قيد كبير للغاية بالرغم من ذلك.

لقد كان البعوض على هذا الكوكب لمئات الملايين من السنين أكثر منا ، ولديهم عدد سكان أكبر بآلاف المرات من سكاننا ، ويضعون مئات البيض في العمر.

البعوض هو الناقل المثالي للطفيليات ... أم أنها كذلك؟

كريسبر- Cas9

من خلال تقنية ثورية جديدة تسمى CRISPR-Cas9 ، لدينا الآن القدرة على تغيير التركيب الجيني لأنواع كاملة بسرعة وبتكلفة منخفضة. يمكن استخدامه لإزالة أو إضافة أو استبدال أو تعديل الجينات.

يمكن استخدام هذه الطريقة لإضافة جين معين في البعوض يجعلها محصنة ضد استضافة الملاريا بسبب بعض الأجسام المضادة التي تمتلكها البعوضة الآن.

هل هي قابلة للحياة؟

هذا النوع من التحرير ليس مستحيلا. في الواقع ، لقد تم بالفعل. البعوض "الخالي من الملاريا" موجود بالفعل في مختبر في لندن. ومع ذلك ، فإن إحدى المشاكل هي أن عدد البعوض الذي يحتوي على الجين الإضافي يقلل بشكل كبير من جيل إلى جيل.

صورة لأحد البعوض المحرر

عندما يتم تحرير البعوض المحرر للتزاوج مع البعوض غير المعدلة ، فإن الأبناء لديهم جينات الأب والأم ، مما سيؤدي إلى مقاومة نصف البعوض للملاريا من الجيل الثالث! مع مرور الوقت ، ستصبح هذه الأقلية من المواصفات في عدد التريليونات.

جعل الجينات المهيمنة باستخدام محرك الجينات

لا يضيع كل الأمل بالرغم من ذلك. يمتلك البشر أداة قوية جدًا في أطقمهم ، تسمى محرك الجينات.

كانت محركات الجينات موجودة في الطبيعة لفترة طويلة وتم اكتشافها في القرن التاسع عشر. هذه جينات "أنانية" يمكنها التغلب على الجينات من الوالد الآخر وتنفيذها على مر الأجيال ، وهي موجودة في معظم النسل إن لم يكن كلها.

إن فكرة إدخال هذه الجينات القادرة على مكافحة الملاريا في البعوض موجودة لفترة طويلة من الزمن. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن القيام بذلك ، ليس فقط لأنه كان من الصعب إنشاء محركات جينية ، ولكن لتحريرها أيضًا. ومع ذلك ، تغير هذا مع إدخال CRISPR (شكرا لك ، جنيفر دودنا ، مرة أخرى).

يعمل محرك الجينات من خلال استخدام تقنية CRISPR لإنشاء محركات جينية اصطناعية للجينات المعدلة لمكافحة الملاريا التي تمت إضافتها إلى البعوض. إلى جانب إضافة الجين ، يُدرج إنزيم Cas9 كريسبر في كل بيضة وخلايا منوية يمكنها تحرير الجين البري من كلا الكروموسومين في معظم ، إن لم يكن كل النسل.

ثم يستخدم الجسم الجين المعدل كقالب لإصلاح القطع في الجين ، مما يمنح كل من الكروموسومات الجين المعدل ويكون بشكل أساسي جميع النسل تقريبًا مقاومًا للملاريا.

وهذا يتيح لنا إنشاء أغلبية كبيرة من البعوض الخالي من الملاريا والتي ستزداد بسرعة بسبب سرعة تقدم دورة حياة البعوض وعدد البيض الذي ستضعه.

سنرى النتائج حرفياً في غضون أسابيع ، ولكن بمجرد إطلاق البعوضة المعدلة الأولى ، لن يكون هناك عودة.

الجدل الأخلاقي

بالطبع ، مثل كل التقنيات الأخرى في العالم ، هذا الشخص لديه خلافات حول ما إذا كان يجب استخدامه.

بالنسبة للمبتدئين ، تم اكتشاف CRISPR-Cas9 قبل أقل من 20 عامًا ، وهو اكتشاف جديد جدًا لمجتمع العلوم. ما زلنا لا نعرف ما هي عواقب تغيير جينات الأنواع بوعي على مستوى يمكن أن يكون منتشرًا ، خاصة إذا حدث خطأ ما.

إذا تقدمنا ​​وفعلنا ذلك ، فعلينا القيام بذلك بشكل صحيح لأنه بمجرد أن نبدأ لن يكون هناك عودة ولا يمكن فعل شيء لعكس ذلك. نحتاج إلى التأكد مما نقوم به قبل أن نقوم بتحرير الكود الحرفي لأننا يمكن أن نجعل الأمور أسوأ.

قد تنشأ مشكلة هي أن الجين لا ينتشر بسرعة كافية للقضاء على المرض ويطور مقاومة الجسم المضاد الجديد. يمكن أن يكون هذا مجرد فشل في القضاء على المرض ، أو في الواقع يمكن أن يجعل الأمور أسوأ.

المشكلة هي أننا لا نعرف ما يكفي ؛ لا نعرف ما قد تفعله جينات معينة بوظائف أخرى وما هي التغييرات التي قد تسببها. نحن سيئون في التنبؤ بنتائج استخدام تحرير الجينات لأنه جديد للغاية.

على الجانب الآخر من الجدل ، يقول الناس أن المخاطر المرتبطة بتحرير الجينات لهذه البعوض ليست عالية لأنها تستهدف فقط جزءًا محددًا من الجينوم. يجادل البعض أيضًا بأنه من غير الأخلاقي عدم استخدام التكنولوجيا بسبب العدد الكبير من الضحايا (خاصة مع الأطفال) الذي يسببه هذا المرض الذي يمكن القضاء عليه.

الماخذ الرئيسية

  • تقتل الملاريا الملايين من الناس (معظمهم من الأطفال) كل عام ، خاصة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب شرق آسيا
  • يمكننا التخلص من الملاريا عن طريق تحرير جينات البعوض لجعلها محصنة ضد الطفيلي
  • يمكن استخدام محرك الجينات للتأكد من أن هذه الجينات تنتقل على غالبية النسل
  • هناك خلاف حول أخلاقيات استخدام هذه التكنولوجيا لأنها مفهوم جديد. قد نجعل الأشياء تعمل
  • على الجانب الآخر من الجدل ، يقول الناس أنه من غير الأخلاقي عدم استخدام التكنولوجيا بسبب عدد الأشخاص الذين يقتلونها ويؤثر عليهم