Adijo, malarija!

Odstranitev enega samega gena iz genoma komarja lahko vpliva na visoko odpornost te živali proti parazitu, ki povzroča malarijo. Tako postane bistveno manjše tudi tveganje za prenos parazita s komarja na človeka. To so ključne ugotovitve ene od raziskav, ki so jo izvedli raziskovalci in raziskovalke na Johns Public Bloomberg School.

Malarija je nalezljiva bolezen, ki vsako leto ubije skoraj pol milijona ljudi. Povzroča jo parazit iz skupine trosovcev, imenovan plazmodij. Njegov glavni gostitelj je človek, prenašalec pa komar mrzličar. Da pride do uspešnega prenosa plazmodija na človeka, mora parazit vse faze razvoja opraviti znotraj komarja. Za razvoj plazmodija so pomembne posebne molekulske interakcije v srednjem črevesu, hemolimfi in žlezah slinavkah komarja. Te interakcije pa so lahko tarče za zaviranje razvoja parazita.

Raziskovalci in raziskovalke so s pomočjo CRISPR/Cas9 sistema iz DNA komarja izločili gen FREP1. CRISPR/Cas9 sistem je set posebnih molekul, ki lahko urejajo oziroma spreminjajo DNA organizma. Gre za sistem, ki je naravno prisoten pri bakterijah, pri katerih ima ključno vlogo pri obrambni pred virusi. V zadnjih letih pa je sistem postal široko uporabljano molekularno orodje v genskem inženiringu.

Gen FREP1 kodira poseben imunski protein, ki plazmodiju pomaga preživeti v črevesju komarja in sodeluje pri prehodu parazita skozi razvojne faze. Zrel osebek plazmodija se nato iz komarjevih žlez slinavk ob piku prenese v človekov krvni sistem.

Raziskava, objavljena v PLoS Pathogens, je dokazala, da lahko izrez enega gena iz genoma komarja vpliva na njegovo odpornost proti parazitskim povzročiteljem malarije. Število okužb s plazmodijem se je med komarji, pri katerih so izločili gen FREP1, močno zmanjšalo. Po izbrisu gena pri večini komarjev v žlezah slinavkah tako tudi niso našli spór parazita, ki se ob piku prenese v človekov krvni sistem.

Vendar pa ima sprememba genskega materiala komarja poleg izjemnega učinka na zmanjšanje verjetnosti okužbe s plazmodijem vpliv tudi na populacijo komarja. Tako so se komarji brez gena FREP1 v primerjavi z nemodificiranimi predstavniki iste vrste do odrasle faze osebka razvijali dalj časa. Prav tako so imeli slabši odziv na ponujeno hrano in so manj pogosto izlegali jajčeca. Te lastnosti vplivajo na številčnost populacij gensko spremenjenih komarjev in bi v naravi preprečile prevlado nad nemodificiranimi vrstami. Zato je treba raziskovati v smeri, da bi imeli komarji gen FREP1 inaktiviran samo v prebavilih odraslega osebka, tako da bi razvoj potekal nemoteno.

Novosti v svetu genskega inženiringa je z vami spoznavala Mojca.