เราสามารถใช้การแก้ไขยีน CRISPR กับเห็บเพื่อต่อสู้กับโรค Lyme ในมนุษย์ได้แล้ว

เราสามารถใช้การแก้ไขยีน CRISPR กับเห็บเพื่อต่อสู้กับโรค Lyme ในมนุษย์ได้แล้ว

การลดโรคที่เกิดจากเห็บ เช่น โรค Lyme อาจเป็นไปได้ด้วยวิธีการแก้ไขยีนใหม่สองวิธีที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยวิธีการดังกล่าวจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแปลงส่วนต่างๆ ของจีโนมของเห็บที่เกี่ยวข้องกับการกักขังและแพร่เชื้อก่อโรคได้

ศาสตราจารย์ด้านกีฏวิทยา

และระบาดวิทยากล่าวว่า “ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว เห็บแพร่ระบาดผู้คนประมาณ 300,000 คนที่เป็นโรค Lyme และหากไม่ได้รับการรักษา การติดเชื้ออาจแพร่กระจายไปยังข้อต่อ หัวใจ และระบบประสาท” เพนน์ สเตท. “ปัจจุบันยังไม่มีวัคซีน และการรักษาที่มีอยู่ก็ไม่ได้ผลเต็มที่เสมอไป”

Rasgon ตั้งข้อสังเกตว่าปัญหากำลังเลวร้ายลง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้เห็บสามารถบุกรุกพื้นที่ใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ผู้คนและสัตว์มีความเสี่ยงที่จะติดเชื้อมากขึ้น

“เห็บเป็นศัตรูที่น่ากลัวต่อสุขภาพของประชาชน” Rasgon กล่าว “เราต้องการเครื่องมือใหม่ๆ อย่างมากในการต่อสู้กับเห็บและเชื้อโรคที่พวกมันแพร่กระจาย”

ทีมงานประกอบด้วย

นักวิจัยที่ Penn State; มหาวิทยาลัยเนวาดา รีโน; และมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ เครื่องมือแก้ไขยีนใหม่นี้ใช้ระบบ CRISPR/Cas9 ซึ่งประกอบด้วยเอ็นไซม์ Cas9 ที่ตัด DNA ที่ตำแหน่งเฉพาะบนจีโนมเพื่อให้สามารถเพิ่มหรือถอดชิ้นส่วนของ DNA และ RNA ไกด์ที่นำ Cas9 ไปทางด้านขวาของ จีโนม การแก้ไขยีนโดย CRISPR/Cas9 โดยปกติจะดำเนินการโดยการฉีดสารที่ซับซ้อนในการแก้ไขยีนนี้เข้าไปในตัวอ่อน แต่การฉีดสารที่ซับซ้อนนี้ลงในไข่เห็บยังเป็นไปไม่ได้จนถึงปัจจุบัน

ที่เกี่ยวข้อง: ยาปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติฆ่าโรค Lyme และไม่มีอะไรอื่น: การรักษาที่มีศักยภาพในการพัฒนา

Rasgon กล่าวว่า “เป็นเวลาหลายปีที่ผู้คนคิดว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างเห็บดัดแปลงพันธุกรรมเพราะไข่เห็บเคลือบด้วยขี้ผึ้งแข็งที่ทำลายเข็มแก้วอันละเอียดอ่อนที่ใช้ในการฉีด

ทีม University of Nevada, Reno ซึ่งนำโดย Monika Gulia-Nuss ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีและอณูชีววิทยา ได้หลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยการกำจัดอวัยวะของมารดาที่ทำขี้ผึ้งก่อนที่เห็บจะวางไข่ ส่งผลให้สามารถฉีดไข่ได้ ทีมงานสามารถฉีด CRISPR/Cas9 complex และลบยีน 2 ยีนได้สำเร็จ

จากนั้นทีมงาน

ได้ดำเนินการขั้นตอนต่อไปโดยการฉีด CRISPR/Cas9 complex เข้าไปในตัวมารดาโดยตรง และใช้เทคโนโลยี CRISPR ที่รอการจดสิทธิบัตรของ Rasgon ซึ่งพัฒนาขึ้นที่ Penn State เพื่อกำหนดเป้าหมายไปที่รังไข่ของมารดา Rasgon ได้สาธิตกระบวนการที่เรียกว่า ReMOT Control แล้วว่าประสบความสำเร็จในแมลงหลายชนิด รวมทั้งแมลงปีกแข็ง แมลงวัน แมลงหวี่ขาว และยุง ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ของเขากับ ReMOT Control Rasgon ระบุเปปไทด์ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นโมเลกุลที่คล้ายกับโปรตีนแต่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งจับกับตัวรับในรังไข่ของแมลงหลายชนิด

เพิ่มเติม: นักวิจัยของ Yale พัฒนาวัคซีนโรค Lyme ที่ใช้ mRNA

ในงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าเปปไทด์นี้ทำหน้าที่ในเห็บ พวกเขาผสมเปปไทด์กับ Cas9 และฉีดเข้าไปในเห็บตัวเมียที่ตั้งครรภ์ เปปไทด์ประสบความสำเร็จในการส่ง Cas9 ไปยังรังไข่ที่กำลังพัฒนา ซึ่งคอมเพล็กซ์สามารถแก้ไขจีโนมของลูกหลานได้

ทีมงานสังเกตเห็นประสิทธิภาพการแก้ไขยีนที่คล้ายคลึงกันทั้งในการฉีดตัวอ่อน (14%) และการควบคุม ReMOT (11.7%) เมื่อนำไปใช้กับยีนที่เรียกว่า ProbB ซึ่งแนะนำว่าวิธีใดวิธีหนึ่งเหมาะสำหรับการแก้ไขยีนเห็บ

“โปรโตคอล ReMOT Control นั้นมีประสิทธิภาพพอๆ กับการฉีดตัวอ่อนและง่ายกว่ามาก” Rasgon กล่าว

Rasgon อธิบายประสิทธิภาพการแก้ไขยีน หมายถึงความถี่ของอินเดล — หรือการกลายพันธุ์ของการแทรก/การลบ — ที่เกิดขึ้นจากการแก้ไข เป็นการวัดขอบเขตที่ขั้นตอนการแก้ไขยีนเปลี่ยนแปลงยีน

ผลการวิจัย 

ของทีมเผยแพร่ในiScience

จากข้อมูลของ Gulia-Nuss การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงการดัดแปลงพันธุกรรมในเห็บ

Rasgon กล่าวเสริมว่า “วิธีการเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการพัฒนาวิธีการควบคุมโรคต่างๆ เช่น โรค Lyme และยังช่วยให้เข้าใจชีววิทยาของเห็บอีกด้วย”

Credit : สล็อตเว็บตรง แตกง่าย