https://frosthead.com

Taistelemaan tappavaa denguekuumeta ihmisissä luomalla dengue-resistenttejä hyttysiä

On syytä, että tätä trooppista tautia kutsutaan ”rintakehän kuumeksi”: uhreilleen se tuntuu siltä. Denguekuume voi aiheuttaa niin vakavia lihas- ja nivelkipuja, että tartunnan saaneen henkilön liikuttaminen voi olla kiusallista. Se voi myös aiheuttaa palavaa kuumetta, deliriumia, sisäistä verenvuotoa ja jopa kuoleman, kun elimistö yrittää torjua tautia. Ei ole tehokasta hoitoa, eikä se tule milloin tahansa pian.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Australialainen kaupunki lyö denguekuumea käyttämällä erityisiä hyttysiä
  • Floridan viranomaiset vapauttavat geneettisesti muunnetut hyttyset taistellakseen Zikaa vastaan
  • Tapa kaikki hyttyset ?!
  • Esittelyssä ensimmäinen Dengue-kuumerokote
  • Geneettisesti muunnetut hyttyset voivat auttaa torjumaan malariaa

Siitä huolimatta uusi tutkimus identifioi toivon epidemian torjumisesta - ja se on geenitekniikassa.

Dengue-virus, jonka välittää sama Aedes Aegypti -hyttyset, joka leviää Zikaa, on vaivannut ihmisiä ainakin 1700-luvun lopulta lähtien. Mutta viime vuosikymmeninä ihmisten väkiluku nousee nopeasti ja lisääntynyt kaupungistuminen - etenkin lämpimillä, kosteilla alueilla, kuten Etelä-Amerikka, Kaakkois-Aasia ja Länsi-Afrikka - ovat lisänneet tapauksia. Kuten Zika-virus, dengue-dengue-oireella ei ole oireita suurimmalle osalle sitä sairastavista (noin kolme neljäsosaa). Mutta lähes 100 miljoonalla ihmisellä kehittyy vuosittain ainakin osa sen vaarallisista ja kiusallisista oireista - ja noin 20 000 heistä kuolee vuodessa.

Vaikka selviisit denguekuumeen, et ole vielä metsästä. Itse asiassa sairauden voittaminen kerran saa sinut todennäköisemmin kuolemaan, jos sairastut eri kantaa myöhemmin. Tämä johtuu siitä, että virustyypit esiintyvät niin samanlaisina pinnalla, että immuunijärjestelmä reagoi usein samoilla vasta-aineilla, jotka se kehitti viimeisen taudin torjumiseksi. Mutta nämä ovat tehottomia uutta kantaa vastaan. Lisäksi immuunijärjestelmän pyrkimykset torjua virusta voivat hyökätä vartaloon sen sijaan - aiheuttaen verenvuotoja, kouristuskohtauksia ja jopa kuoleman.

Toistaiseksi dengue-taudin leviämisen estäminen on ollut pääosin vanhanaikaista hyttystaistelua: verkkoja, hyönteismyrkkyjä ja vesien tyhjentämistä, joissa hyttyset haluavat kasvattaa. Vuonna 2015 tutkijat kehittivät lopulta osittain tehokkaan denguevirusrokotteen, joka oli vihreässä valossa kolmessa maassa. Mutta rokote vähensi viruksen saamisen mahdollisuuksia vain 60 prosentilla kliinisissä tutkimuksissa, ja vasta-aineiden kehittymisen riskin vuoksi jotkut asiantuntijat katsovat, että se voi olla turvallinen vain ihmisille, jotka ovat jo selvinneet tartunnasta.

Nykyään rokotetta käytetään Filippiineillä vain rajoitetusti. "On todellakin kiireellisesti kehitettävä uusia valvontamenetelmiä", sanoo John Dopkins Universityn entomologi George Dimopoulos, joka tutkii hyttysten kautta leviäviä sairauksia, kuten malariaa ja denguea.

Sen sijaan, että keskityttäisiin siihen, kuinka ihmiset tarttuvat dengue-denguean, Dimopoulos on keskittynyt pyrkimyksiinsä siihen, kuinka hyttyset itse tarttuvat virukseen. Yleensä virus saa kotinsa hyttysessä, kun hyönteinen puree tartunnan saaneen ihmisen. se kulkee harvoin hyttysten välillä. Joten teoreettisesti selvittämällä, kuinka estää infektion esiintyminen, voisit tehokkaasti poistaa dengue-viruksen, Dimopoulos sanoo.

PLOS: n unohdetuissa trooppisissa sairauksissa tänään julkaistussa tutkimuksessa johtava kirjailija Dimopoulos selitti, miten se toimisi. Geenitekniikan avulla hän ja hänen tiiminsä manipuloivat kahta geeniä, jotka auttavat hallitsemaan Aedes aegypti -hyttysen immuunijärjestelmää, joka levittää yleisimmin denguea. Käsitellyt geenit saivat hyttysten immuunijärjestelmät aktiivisemmiksi, kun virut ruokkivat verta, jolloin ne supistuvat dengue-viruksesta. Tämä stimulaatio teki hyttyset huomattavasti kestävämmiksi dengueviruksen erityypeille.

"Tämä vaikuttava kokonaisuus on tärkeä askel eteenpäin hyttys- [dengue-viruksen] immunologian ymmärtämisessä", sanoo Melbourne'in yliopiston dengue-tutkija Lauren Carrington, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.

Dimopoulos sanoo kuitenkin, että tämä läpimurto on vain ensimmäinen askel. Vaikka hänen tutkimuksensa hyttysistä tuli noin 85 prosenttia resistenttejä tietyntyyppisille dengueviruksille, geenitekniikka vaikutti muihin tyyppeihin paljon vähemmän. Lisäksi manipulointi ei vaikuttanut aiheuttavan mitään merkittävää vastustusta sukulaisille Zika- ja Chikungunya-viruksille, joita myös Aedes aegypti levisi.

Dimopoulos toivoo hienosäätää menetelmää tehokkaammaksi. Vaikka geenitekniikka on täynnä kiistoja, hän huomauttaa, että hänen tekniikka ei tuo vieraita geenejä hyttysiin; se vain manipuloi niitä, jotka heillä on jo. Lopulta hän toivoo voivansa luoda hyttysiä, jotka kestävät useita trooppisia sairauksia. Hän haluaa myös hyödyntää "geenien ajaa" -teknologiaa, joka parantaa tietyn geenin mahdollisuutta siirtyä jälkeläisille, jotta geneettisesti muunnetut hyttysiä voi nopeasti hallita kaikissa ympäristöissä, joihin he pääsee.

Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun tutkijat leikkivät hyttysigeenien kanssa yrittäessään pysäyttää taudin leviämisen. Brittiläinen biotekniikkayritys Oxitec on työskennellyt Aedes aegypti -hyttysten perimän modifioimiseksi, jotta parituksen jälkeen kuolleet jälkeläiset tuottavat urokset. Brasilia on jo tehnyt yhteistyötä yrityksen kanssa vapauttaakseen miljardeja näitä hyttysiä maahan toivoen tukahduttavan tautia leviävien hyttysten populaatiota. Yhtiö on myös työskennellyt saadakseen hyväksynnän hyttystensä vapauttamiseksi muissa paikoissa, kuten Intiassa, Caymansaarilla ja Florida Keysissä, joissa Zika pelkää äänestäjiään hyväksymään äänestysmääräyksen oikeudenkäynnin viime vuonna.

Oxitecin menetelmät ovat tehokkaita lyhyellä aikavälillä, Dimopoulos sanoo. Mutta hyttyspopulaation poistaminen alueelta ei tee siitä hyttysetöntä pysyvästi, koska muiden alueiden hyttyset täyttävät lopulta jäljellä olevan tyhjän kapean tilan. Dimopoulos toteaa, että viranomaiset pakotetaan vapauttamaan säännöllisesti enemmän geneettisesti muunnettuja hyttysiä väestömääränsä tukahduttamiseksi. Tämä on kallis menetelmä, joka vetoaa Oxitecin kaltaisille biotekniikkayrityksille.

Villin hyttysten korvaaminen elävillä, mutta vastustuskykyisillä hyttyillä on kuitenkin pysyvä este trooppisten sairauksien leviämiselle, Dimopoulos sanoo. Ennen kuin pääsemme sinne, hän sanoo kuitenkin haluavansa pyrkiä lisäämään hyttysten vastustuskykyä denguevalmisteluun ja lisäämään ne vastustuskyvyksi muun tyyppisillä trooppisilla sairauksilla. Sitten hänen on tehtävä kokeita kasvihuoneissa ja saarilla nähdäkseen, toimiiko vastus laboratorion ulkopuolella.

Hän ei odota laajalle levinneitä hyttysiä vielä toiselle vuosikymmenelle, mutta huomauttaa, että kymmenen vuotta on kaiken kaikkiaan pieni odotus. "Se ei tapahdu nopeasti", Dimopoulos sanoo, "mutta meidän on muistettava, että nämä sairaudet ovat olleet kanssamme jo kauan."

Ei ole inhimillistä tapaa testata laboratoriossa, saavatko ihmiset harvemmin dengue-tautia näistä hyttysistä, Dimopoulos sanoo. Seurauksena on, että tiedämme varmasti vasta, kuinka tehokas geeninkäsittely on, kun hyttyset on vapautettu. Mutta vaikka he eivät toimisi yhtä hyvin laboratorion ulkopuolella, Dimopoulos ei pidä valitettavana uusien polkujen polttamista trooppisten sairauksien torjumiseksi.

"Taistelu näiden tautien kanssa on kuin sota", Dimopoulos sanoo. "Et voi voittaa sitä yhdellä aseella."

Taistelemaan tappavaa denguekuumeta ihmisissä luomalla dengue-resistenttejä hyttysiä