Vector-Borne Hastalığının Küresel Burden
Vector tarafından yapılan hastalıklar dünya çapındaki tüm bulaşıcı hastalıkların% 17'sinden fazlasını oluşturuyor ve Zika virüsü gibi binlerce kişinin her yıl 70.000'den fazla insanın ölümüne neden oluyor.
Gene Drive Teknolojileri Nedir?
Bir gen sürücüsü, heterozygous ebeveynin herhangi bir genetik elemente aktarılması için genetik bir mekanizmadır, böylece kamera elementinin neredeyse tüm progeny tarafından miras alınmasını sağlar.Bu, son zamanlarda genetik elementlerin genetik olarak daha hızlı yayıldığı bir durumdur.
Doğal vs Sif Gen Drives
Doğal gen sürücüler, milyonlarca yıldır gelişmekte olan bir gen sürücüsü gibi, ancak bunlar nadiren sentetik genin bu kadar güçlü ve neden hastalık kontrolü, koruma ve tarım zararlı yönetimi için geliştirildiğini gösteriyor. Araştırmacılar şimdi herhangi bir DNA serisini hedef alan bir gen sürücüsü tasarlayabiliyorlar, hemen hemen hemen her türlü cinsel üreme organizma için sürücüyü sürücülere yol açıyorlar.
Gene Drives Moleküler Seviyede Nasıl Çalışıyor
En yaygın sentetik gen sürücüsü tasarımı CRISPR-Cas9 sistemini kullanır. Sürücü elemanı iki anahtar bileşeni içerir: bir gen taşıyan bu iki fareyi hedef siteye taşırken, Cas9 enzimi hedeflenmiş bir siteye yönlendirir.
Gen Drive Yapılarının Türleri
Farklı gen sürücü tasarımları farklı nüfus etkilerini üretir.Ücretleri:0)Suppression sürücüler), üreme veya hayatta kalma için gerekli olan genlerin, örneğin bu sürücülere bağışıklık sağlamanın gerekli olduğu gibi, nüfusun steril veya erken ölümlere zarar verir.Örnek değiştir][Döneticileri, herhangi bir olumsuzluktan başka bir şekilde uzaklaştırmaması için, örneğin, cinsellik ve cinselliği ortadan kaldırırlar.
Kontrollü Hastalık Vektörlerde Uygulamaları
En gelişmiş gen sürücü araştırma hedefleridir:0)Anopheles[[Dönetici: 1) Anopheles fasiyonun vektörleri[Düzücükler) Hedef Malaria konsorsiyumu, hem de bir doğurganlık geninin kopyalarının kesintiye uğradığında kadın sivrisinekleri azalttığını gösteriyor. Modelleme, bu tür sürücülerin tamamını ortadan kaldırabileceği bir değişiklik göstermektedir.[4]Anopheles kumarbazlar[Döneticileri yüz nesiller içinde hedef alan bölgelerden gelen nüfusları, birkaç yüz yıl içinde öldürmeleri engelleyemezler.
Aedes Mosquitoes ve Dengue
Araştırmacılar ayrıca gen sürücüler geliştiriyorlar (Dörtücüler) Aegypti[Döneticileri 1 ), dengue, Zika ve chikungunya virüsleri.Buradaki zorluklar farklıdır: [[Dörtler[Döntmeler[DüzDÜyeler)[Düzükler[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar) Ancak, şu anda birçok tedaviden yoksundur.
Tsetse Flies, Ticks ve Diğer Vectors
Gene sürücü teknolojisi sivrisineklerle sınırlı değildir.:0)Tsetse sinekleri) Afrika'nın önemli bir hastalığı ile ilişkilendirdiği ve hayvancılıkta ciddi ekonomik kayıplara yol açan birçok insan tarafından yönlendirilen, onları teorik olarak baskı altında tutan veya onları zorlanamayan vektörler ile devre dışı bırakılabilir.[TFLT:3).
Potansiyel Faydaları Mevcut Vector Kontrol Yöntemleri
Mevcut vektör kontrolü biyolojiye karşı sürekli bir savaştır. böcekler inseks inseks inseks inseks, yeni kimyasalların gelişimini veya mevcut olanların rotasyonunu zorlamak için direnç gösterir. Bed nets, dağıtım, bakım ve uygun kullanım gerektirir, ancak bu kendi kapsamı uzak alanlarda eksik kalabilir. 03:0Gene sürücüler temel olarak farklı bir yaklaşım sunar: Onlar kendi kendine güven içinde izole edilmiş popülasyonları azaltmak için.).
Çevre Avantajları
Sentetik inseks genellikle bir sivrisinek türü ortadan kaldırırken, akrabalarının su invertebrates ve doğal predatörleri sadece tek bir türün korunması için teorik olarak çok daha spesifik olan bir etkileyici sürücüyü, akrabalarından ayrılarak, geniş spektrumlu spreylerin kola zarar vermeden hastalık iletimini azaltabilir.Bu özellik, genleri korumacılara çekici kılar, ayrıca kullanımınızı da ikna edici bir şekilde kontrol etmek için kullanır.
Ekolojik Riskler ve Unintended Consequences
Precise türleri spesifikite teorik bir avantajdır, ancak gerçek ekosistemler karmaşıktır. Bir ekosistemden gelen bir sivrisinek türü, balık için önemli gıda kaynaklarıdır, amphibians ve kuşlar için.Bir çok alanda, birçok sivrisinek türün kaybı biyoçeşitliliği azaltabilir ve besleyici bisikletleri değiştirebilir, özellikle de bu tür bir temel taşı rol oynarsa risk adalar veya küçük taze su vücutları gibi izole edilmiş ekosistemlerde en yüksektir.
Gen Flow ve Invasive spread
Gen sürücüler yayılmak için tasarlanmıştır, ancak bu yayılmanın zor olduğunu kontrol edin. Bir ülkedeki sivrisinek nüfusuna yapılan bir sürücü, göç yoluyla ulusal sınırları geçebilir, potansiyel olarak salıverilen bölgelere yayılabilir.Bu transistörler[Döneticileri 1 ), son zamanlarda devam edemezler.
Direnişin Evrimi
Tıpkı böcekler inseksiğe direnç gösterirlerken, gen sürücülere karşı direnişe yol açabilirler. CRISPR nüklease'in hedef sırasını değiştirirler veya bu, homolojik onarım yolu ile müdahale eder, ancak evrimsel silah yarışının başarısız olması gerekir. Laboratuvar deneyleri, sivrisinekler ve meyve sinekleri zaten sürüşü yapmadan önce tümleştirici önlemlerle birleştirilmelidir. Araştırmacılar aynı anda birden çok temel genleri hedefleyerek ortaya çıkmak için çok daha zor hale getirirler.
Gene Drive Research ve Deployment için etik Çerçeveler
Gen sürücülerinin kalıcı olarak değiştirilmesi veya ortadan kaldırılması için potansiyel, etkilenen bölgede yaşayan topluluklar, düşük okuryazarlık ile ilgili olarak dikkatli bir şekilde bilgi sahibi olmaları ve bağımsız bilimsel uzmanlıklara erişim sağlamak için zor bir durumdur.Birçok insan gücü ulusal hükümetlere, ancak yerel topluluklar genellikle en doğrudan risk ve faydaları yerine getirmek zorundadır.
Önlemsel Prensipler
Talihli ilke, faaliyetlerin ciddi veya geri dönüşümlü zarar risklerini ortaya koyduğunda, tam bilimsel kesinlik eksikliğinin de bozulmayı önlemenin bir nedeni olarak kullanılmaması gerektiğini göstermektedir.Etolojik olarak, her yıl bir gen sürücüsünü salıvermenin tam olarak zorlanabilir bir müdahalenin, hastalığın yüküne karşı tedbirin kısıtlanmasının en tehlikeli konulardan biri olduğunu iddia ediyor.
Uluslararası Yönetim
Gene sürücüler, biyolojik çeşitlilik Sözleşmesi (CBD) ve Cartagena Protokolü'nün Biyogüvenlik üzerine kurulu olduğunu kabul etti. 2018 yılında CBD, mühendis gen sürücüleri içeren organizmalara karşı ihtiyatlı bir yaklaşım kabul etti ve ülkelerin uygun risk değerlendirmeleri olmadan serbest bırakmalarını istedi. Ancak, bağlayıcı bir küresel anlaşma özellikle de gen sürücüleri düzenlemedi. Dünya Sağlık Örgütü rehberlik çerçevelerini yayınladı ancak uygulanabilir standartlar kurmadı. Bu düzenleyici parçalama, geliştiricilerin hangi standartların kabul edilmesi ve hangi organların onayladığı veya alan denemeleri konusunda sorumlu tutmaması gereken bir engeldir.
Mevcut Araştırma ve Gelecek Yollar
Gen sürüş araştırma alanı hızla hızlanıyor. Hedef Malaria, ABD'de, Burkina Faso'da otomobil dışı genetik modifikasyonların sınırlı bir şekilde gerçekleştirildiğini, topluluk ilişkilerini inşa etmek ve temel verileri toplamak için stratejiler geliştirmeyi ve bunları yayınlamayı amaçladığını belirtti.Bu denemeler, önceki bir sürüşe doğru gerekli bir adım atmıyorlar. Araştırmacılar ayrıca ABD'de, İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) Sağlık Bakanlığı, genetik kılavuzları yeniden yayınlamaya veya içeren genetik kılavuzları farklılaştırmaya teşvik etti.
Koruma Uygulamaları
Hastalık kontrolü ötesinde, gen sürücüler yerel biyoçeşitliliği tehdit eden invazif türleri ortadan kaldırmak için kullanılabilir.Adalar üzerinde sıçanlar, fareler ve mongoose, birçok endemik türü yok etmeye yönlendirdi.Mevcut yok edici yöntemler, toksik olmayan hayvanları kullanmak için daha akut bir durumdur. Türlerin yok edilmesi istenen türlerin aynı teknolojiyi, yerli faunaya zarar vermeden, çift katlı bir şekilde hedefleyebilir.
Teknik Hurdles
Birçok teknik engel, gen sürücüler vahşice dağıtılabiliyor. Sürücü verimliliği birçok hedef türünde geliştirilmelidir; mevcut sürücüler her zaman nüfusun etkili bir şekilde yayılması için gerekli yüksek önyargıya sahip değildir. Direniş evrimi büyük topluluklarla yayılmak için özellikle değişim sürücüler için, çoğu vektör türünde entegre etmek için potansiyele sahip değildir.
Yol İlerisi: Sorumlu Stewardship
Gene sürücü teknolojileri, vektör kaynaklı hastalıkların yükünü azaltmak için gerçek bir atılımı temsil ediyor. Milyonlarca hayat kurtarabiliyor, kimyasal insekiz stratejileri için gerekli olan ihtiyacı azaltıp, dünyanın en yoksul bölgelerindeki halk sağlığının ekonomisini dönüştürmeli, ancak vahşi popülasyonların az önce yayıldığı güç, bilimsel topluluk, düzenleyiciler ve etkilenen topluluklar, risk değerlendirme çerçevelerini geliştirmek için birlikte çalışmalıdırlar, sağlam tutma stratejileri ve kapsayıcı karar verme süreçleri.
[FONT:0)Gene sürücüleri sihirli bir mermi değildir.[DÜT:1] Onlar, mevcut kontrol önlemleri ile entegre edilmesi gereken güçlü bir araçtır ve yerel koşullara uygun olarak sürekli olarak ekolojik ve evrimsel sonuçlar için izlenebilirler.Eğer gelişmiş bir şekilde gelişmişlerse, binlerce yıldır rahatsız edici hastalıklara karşı en etkili silahlardan biri olabilirler.