Table of Contents
The Global Burden of Vector-Borne Diseases
إن الأمراض المنقولة بالحشرات تمثل أكثر من 17 في المائة من جميع الأمراض المعدية في جميع أنحاء العالم، مما يتسبب في وفاة مئات الآلاف سنويا، كما أن الملاريا تقتل أكثر من 000 600 شخص كل عام، ومعظم الضحايا من الأطفال دون الخامسة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وقد زادت حمى الضنك 30 ضعفا في العقود الخمسة الماضية، وما زالت التهديدات الناشئة مثل فيروس زيكا تفاجئ نظم الصحة العامة، والناقلات الرئيسية لهذه الأمراض هي مسببات للإصابة بالحشرات، ولكن الرذاذخيرة.
ما هي تقنيات (جين درايف)؟
وراثية الجيل هي آلية تحيز للميراث بحيث يتم نقل عنصر جينات أو وراثي محدد إلى أكثر بكثير من 50 في المائة من المقطعات المتوقّعة، وفي علم الوراثة في الميديلي، فإن كل من الأيل في أحد الأبوين المتسخين لديه فرصة 50 في المائة من نقله إلى أي من الميراث المفتوح، وينها تتخطى هذه القاعدة الأساسية، وتكفل أن يكون عنصر الدافع وراثياً من خلال جميع النباتات.
Natural vs Synthetic Gene Drives
إن الحركات الجينيـة الطبيعية، مثل صداع الهرمونات، تتطور لملايين السنين، ولكنها نادرة ومحصورة عادة على أنواع محددة، وتزداد مرونة البيوت الجيني الاصطناعية التي تُبنى بتكنولوجيا CRISPR-Cas9، ويمكن للباحثين الآن تصميم محرك جين يستهدف أي تسلسل للحمض النووي، مما يجعل من الممكن هندسة أي كائن زراعي متطور جنسيا.
كيف يعمل (جين درايف) على المستوى المناظيري
و أكثر تصميمات الـ "الجين الاصطناعي" شيكوني "هو "الـ "الـ "الـ "الـ "كـاسـيـسـيـبـيـسـيـسـيـسـيـمـيـا" و "الـمـوسـم الـسـيـمـيـقـة"
أنواع البنادق الوراثية
وتنتج عن تصميمات مختلفة للحركة الإيكولوجية آثاراً سكانية مختلفة. - يمكن أن تؤدي التلقيحات الحادة إلى ظهور جينات مستهدفة ضرورية للتكاثر أو البقاء، مثل تلك المطلوبة لخصوبة الإناث، وعندما تنتشر هذه الحركات، فإنها تحطم السكان بالتسبب في عقم أو وفاة سابقة لأوانها.
تطبيقات مكافحة ناقلات الأمراض
The most advanced gene drive research targets Anopheles mosquitoes, the vectors of malaria. The Target malaria consortium has developed suppress drives that render female mosquitoes sterated when both copies of a fer gene are disrupted. Modeling suggests that releasing such drives could eliminate entire
Aedes Mosquitoes and Dengue
ويقوم الباحثون أيضاً بتطوير محركات جينية لـ Aedes aegypti]، وناقلات الديغ، وزيكا، وفيروسات شيكونيا، وتختلف التحديات هنا: ]edes[FT:] mosquitoes مع ذلك، فإنها تستهدف أكثر تعقيداً من غيرها من اللقاحات الـة التي تجعلها ذات طابعها
Tsetse Flies, Ticks, and Other Vectors
(ب) إن تكنولوجيا الدافع الجيني لا تقتصر على البعوض. Tsetse flies] transmit African tripanosomiasis, which kills thousands of people and inflicts severe economic losses on livestock. Tsetse reproduce slow and in small numbers, which makes them theoretically vulnerable to population suppression drives.
الفوائد المحتملة على أساليب التحكم في ناقلات الأمراض القائمة
ويمكن أن تؤدي مكافحة الحشرات الحالية إلى معارك مستمرة ضد البيولوجيا، كما أن الحشرات تتطور مقاومة للمبيدات الحشرية، مما يرغم على تطوير مواد كيميائية جديدة أو تناوب المواد الموجودة، كما أن الناموسيات تحتاج إلى توزيع وصيانة واستخدام مناسب، ولكن التغطية لا تزال غير كاملة في المناطق النائية.
المزايا البيئية
وكثيرا ما تلحق المبيدات الحشرية الاصطناعية ضررا بالكائنات غير المستهدفة، بما في ذلك الملوثات، واللافقاريات المائية، والمفترسات الطبيعية للآفات، كما أن الجينات التي تستهدف أنواعا واحدة هي أكثر تحديدا نظريا، كما أن حملة القمع التي تزيل أنواع البعوض الواحد، بينما تترك أقاربها سليمين، يمكن أن تقلل من انتقال الأمراض دون إلحاق ضرر ثانوي برش الحفظ ذي المنظور الواسع النطاق.
المخاطر الإيكولوجية والآثار غير المقصودة
إن خصوصية الأنواع الحيطة هي ميزة نظرية، ولكن النظم الإيكولوجية الحقيقية معقدة، إذ يمكن أن يكون لتطهير أنواع البعوض من النظم الإيكولوجية آثار متتالية، حيث أن العديد من الأنواع البعوضية هي مصادر غذائية هامة للأسماك والأمفيين والطيور، حيث تؤدي هذه الأنواع المزودة بمواد عضوية في بيئات مائية، وقد يؤدي فقدان أنواع واحدة إلى الحد من التنوع البيولوجي وتغيير التدوير المغذي، ولا سيما إذا كان ذلك النوع من الأنواع.
جين فلو وزاوية متفشية
(أ) يمكن أن يعبر الدافع الجيني الحدود الوطنية عن طريق الهجرة، أو أن ينتشر إلى مناطق لم توافق على الإفراج، وهذا الخطر العابر للحدود يثير مسائل خطيرة تتعلق بالإدارة، وعلاوة على ذلك، يمكن أن تنتشر الدوافع الجينية إلى مجموعات من نفس الأنواع في المناطق التي لا يشكل فيها المرض المستهدف مشكلة، أو حتى إلى أنواع شديدة الارتباط من خلال الهجين.
تطور المقاومة
كما أن الحشرات تتطور مقاومة للمبيدات الحشرية، ويمكن أن تتطور مقاومة للدبابات الجينية، فالأماع التي تغير التسلسل المستهدف لقطعة الصدر، أو التي تتداخل مع مسار الإصلاح الموجه نحو الهومولوجيا، يمكن أن تحول دون أن تنسخ نفسها، وفي التجارب المختبرية، فإن البعوض والزهور الفاكهة قد تطورت بالفعل مقاومة جميع الجيليات في غضون بضعة أجيال من إطلاق الرصاص.
الأطر الأخلاقية للبحوث ونشر الجين درايف
وتقتضي الإمكانات المتاحة للحوافز الجينية للتغير الدائم للسكان البريين أو القضاء عليهم تدقيقاً أخلاقياً دقيقاً. Informed consent] تحد رئيسي: من يقرر أن يتم إطلاق دافع للجينات إلى منطقة ما؟ ويجب إشراك المجتمعات المحلية التي تعيش في المنطقة المتضررة، ولكن الحصول على الموافقة المستنيرة الحقيقية غالباً ما يكون صعباً في سياقات ذات إلمام منخفض بالقراءة والكتابة، وعدم ثقة المؤسسات الخارجية المركزة، ومحدودية فرص الوصول إلى الخبرة العلمية المستقلة.
مبدأ الصلاحية
ويشير المبدأ التحوطي إلى أنه عندما تنطوي الأنشطة على مخاطر إلحاق ضرر جسيم أو لا رجعة فيه، لا ينبغي استخدام عدم اليقين العلمي الكامل كسبب لإرجاء اتخاذ تدابير فعالة من حيث التكلفة لمنع التدهور، ويدفع النقاد بأن إطلاق الدافع الجيني هو بالتحديد نوع التدخل الذي لا رجعة فيه الذي ينبغي أن يقيده المبدأ التحوطي، ويواجه المؤيدون أن يؤدي إلى تحمل التكاليف أيضا : مئات الآلاف من الأمراض التي تولدها
الحوكمة الدولية
وتأتي الحركات الجيلية في إطار عدة اتفاقات دولية، منها اتفاقية التنوع البيولوجي وبروتوكول كارتاخينا للسلامة البيولوجية، وفي عام 2018، اعتمد مجلس وزراء جمهورية أفريقيا الوسطى قرارا يدعو إلى اتباع نهج تحوطي تجاه الكائنات التي تحتوي على دفاتر جينات هندسية، وحث البلدان على عدم إطلاقها دون إجراء تقييم مناسب للمخاطر، غير أن أي معاهدة عالمية ملزمة تنظم على وجه التحديد دوافع الجينات، وقد أصدرت منظمة الصحة العالمية أطرا توجيهية ولكنها لم تضع معايير قابلة للإنفاذ.
الاتجاهات الحالية للبحث والمستقبل
The field of gene drive research is accelerating rapidly. Target malaria has carried out confined field trials of non-drive genetic modifications in Burkina Faso, building community relationships and collecting baseline data. These trials do not release drives into the environment, but they are a necessary step toward eventual testing. In the United States, the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) has funded the Safe Generite program to develop strategies for reversing or containing gene drives, including moleal
تطبيقات الحفظ
فبعد مكافحة الأمراض، يمكن استخدام الدافعات الجينية للقضاء على الأنواع الغازية التي تهدد التنوع البيولوجي المحلي، وفي الجزر، فإن الفئران والفئران والجرذان التي أدخلت على الأرض قد تدفع الكثير من الأنواع المتوطنة إلى الانقراض، وتستخدم أساليب الاستئصال الحالية طُعما سامة مكلفة وخطرة بالنسبة للحيوانات غير المستهدفة، كما أن الدافع الجيني للقمع الذي يستهدف بصورة انتقائية الأنواع الدخيلة يمكن أن يضعف سكانها دون أن يلحق ضررا بالغا بالثام.
العقبات التقنية
ولا تزال هناك عقبات تقنية عديدة قبل أن يتم نشر البيوت الجينية في البرية، ويجب تحسين كفاءة القيادة في العديد من الأنواع المستهدفة؛ والحركات الحالية لا تحقق دائما التحيز الكبير اللازم للانتشار بفعالية، ولا يزال التطور في مجال المقاومة عقبة رئيسية، لا سيما بالنسبة للحوافز التي يجب أن تنتشر من خلال السكان الكبار، كما أن احتمالات اندماج العناصر المحركة في المواقع غير المقصودة في الجنوم تثير شواغل تتعلق بالسلامة.
الطريق: الإشراف المسؤول
إن تكنولوجيات الدافع الجيني تمثل انطلاقة حقيقية في قدرتنا على تخفيف عبء الأمراض المنقولة عن طريق ناقلات الأمراض، ويمكن أن تنقذ الملايين من الأرواح، وتخفض الحاجة إلى مبيدات الحشرات الكيميائية، وتحوّل اقتصاديات الصحة العامة في أفقر مناطق العالم، ومع ذلك فإن القدرة على تغيير السكان البرية تتحمل مسؤولية متناسبة، ويجب على المجتمع العلمي، والمنظمين، والمجتمعات المحلية المتضررة أن تعمل معا على وضع أطر تقييمية للمخاطر، واستراتيجيات قوية للاحتواء، واتخاذ قرارات شاملة.
Gene drives are not a magic bullet bullet.] They are a powerful tool that must be integrated with existing control measures, adapted to local conditions, and continuously monitored for ecological and evolutionary outcomes. If developed responsibly, they could become one of the most effective weapons against diseases that have plagued humanity for millennia.