ยีนกำจัดตัวเองที่ทดสอบกับยุง

นักวิทยาศาสตร์ของ Texas A&M AgriLife Research ได้ทดสอบเทคโนโลยีเพื่อทำการดัดแปลงพันธุกรรมชั่วคราวในยุง การแก้ไขจะลบตัวเองเมื่อเวลาผ่านไป

ภาพเงาของยุง
นักวิทยาศาสตร์ Texas A&M AgriLife Research ได้ตีพิมพ์บทความที่มีรายละเอียดเกี่ยวกับกลไกในการดัดแปลงพันธุกรรมชั่วคราวของยุง (ภาพสต็อก)

กลไกในการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมชั่วคราวอาจมีความสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่หวังจะปรับเปลี่ยนยุงในลักษณะที่ช่วยจัดการประชากรและป้องกันโรคที่เกิดจากพาหะนำโรค เช่น ไวรัสเวสต์ไนล์ โดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรมของประชากรในป่าอย่างถาวร

บทความที่มีรายละเอียดผลการทดสอบ “วิศวกรรมยีนกำจัดตัวเองในยุงไข้เหลือง Aedes aegypti” ตีพิมพ์ใน การดำเนินการของ National Academy of Sciencesพีนัส เน็กซัส ผู้เขียน Zach Adelman, Ph.D. และ Kevin Myles, Ph.D. ทั้งสองอาจารย์ใน Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences Department of Entomology อธิบายวิธีการเขียนโปรแกรมการกำจัดยีนที่แก้ไขภายในประชากรยุง กว่าหลายชั่วอายุคน

วิธีการนี้เป็นก้าวแรกสู่การสร้างการป้องกันสำหรับการดัดแปลงพันธุกรรมที่พัฒนาขึ้นเพื่อควบคุมประชากรยุงและโรคที่เกิดจากพาหะนำโรค แนวคิดคือการทดสอบการเปลี่ยนแปลงที่เสนอโดยไม่ต้องทำการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรและไม่ต้องเสี่ยงที่จะแพร่เชื้อไปยังประชากรป่า Adelman กล่าว

“มีคำถามเกี่ยวกับระบบนิเวศน์มากมายที่เราไม่ทราบคำตอบ และเมื่อคุณกำลังทดสอบเทคโนโลยี คุณไม่ต้องการที่จะตกอยู่ในสถานการณ์ที่คุณต้องบอกหน่วยงานกำกับดูแลหรือสาธารณชนว่า ‘ถ้ามีสิ่งเลวร้ายเกิดขึ้น เราโชคไม่ดี’” Adelman กล่าว “กลไกนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับวิธีที่เรากลับสู่สภาวะปกติ ไม่ว่าการทดลองจะทำหรือไม่เป็นไปตามที่เราคาดไว้”

อเดลแมนและไมลส์ร่วมกำกับทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับทุนสนับสนุนเป็นเวลา 5 ปี มูลค่า 3.9 ล้านดอลลาร์จากสถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติ เพื่อทดสอบและปรับแต่งเทคโนโลยีทรานส์ยีนที่กำจัดตัวเองได้

กลับสู่สภาวะปกติในไม่กี่ชั่วอายุคน

เพื่อป้องกันโรคติดต่อจากยุง Adelman กล่าว อย่างไรก็ตาม กลยุทธ์เหล่านี้จำนวนมากอิงจากทรานส์ยีนที่แพร่กระจายในตัวเองอย่างแพร่หลาย ซึ่งสามารถแพร่กระจายลักษณะนี้ไปยังประชากรยุงกลุ่มอื่นๆ ได้อย่างรวดเร็ว

Keun Chae, Ph.D. นักวิจัยหลังปริญญาเอกในกลุ่มของ Adelman เป็นผู้นำการทดลองในยุง Aedes aegypti ซึ่งเป็นพาหะนำโรค การใช้ประโยชน์จากรูปแบบการซ่อมแซมดีเอ็นเอ Chae ได้ออกแบบขอบเขตรหัสพันธุกรรมที่ซ้ำกันพร้อมกับยีนสองตัวสำหรับโปรตีนเรืองแสงที่อยู่ตรงกลางของยีนที่สำคัญสำหรับเม็ดสีในดวงตา

ผลที่ได้คือยุงตาขาวและเรืองแสงสีแดงและสีเขียวในดวงตาและร่างกาย เมื่อรวมกับนิวคลีเอสเฉพาะตำแหน่ง ซึ่งจำเป็นสำหรับการซ่อมแซมดีเอ็นเอในหลายแง่มุม พวกมันทำหน้าที่เป็นกรรไกรตัดโมเลกุลที่แม่นยำซึ่งสามารถตัดลำดับของทรานส์ยีนได้ ยุงได้รับเม็ดสีตาตามปกติและสูญเสียยีนดัดแปลงไปหลายชั่วอายุคน

Adelman กล่าวว่างานนี้เป็นข้อพิสูจน์หลักการที่ว่านักวิทยาศาสตร์สามารถทำสิ่งสำคัญสองอย่าง นั่นคือ กำจัดทรานส์ยีนที่อยู่ในยุง และซ่อมแซมยีนที่ถูกรบกวน

“หลายกลุ่มกำลังพัฒนาวิธีการทางพันธุกรรมเพื่อควบคุมจำนวนยุง” Adelman กล่าว “วิธีการของเรามีระบบเบรกที่สามารถเรียกคืนลำดับได้”

ยีนที่แก้ไขตัวเองอาจก้าวกระโดดสำหรับการวิจัยทางพันธุกรรม

ไมลส์กล่าวว่าการสร้างยีนแก้ไขตัวเองนี้เป็นขั้นตอนแรกในกระบวนการที่ยาวกว่า จีโนมของยุงนั้นจัดการได้ไม่ง่าย และความก้าวหน้านี้ก็เป็นผลจากการทดลองประมาณหกปี

แต่สิ่งพิมพ์ครั้งแรกนี้เริ่มกล่าวถึงความกังวลเกี่ยวกับการดัดแปลงพันธุกรรมในประชากรป่า เขากล่าว ในขณะที่เทคโนโลยีการดัดแปลงพันธุกรรมก้าวหน้า Adelman และ Myles เชื่อว่ากลไกนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้นภายในสิ่งแวดล้อมและต่อสัตว์อื่นที่ไม่ใช่ยุง

“สิ่งเหล่านี้เป็นวิถีทางพันธุกรรมที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีและมีเหตุผลทุกประการที่จะเชื่อว่าวิธีนี้สามารถนำไปใช้กับสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายได้” ไมลส์กล่าว

นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองต่างตั้งตารอที่จะขยายการประยุกต์ใช้การค้นพบของพวกเขาในบริบทของการขับเคลื่อนยีนที่มีความกระตือรือร้นสูง พวกเขาหวังว่าวิธีการของพวกเขาจะเป็นประโยชน์สำหรับนักพันธุศาสตร์และในการผลักดันขอบเขตของการวิจัยทางพันธุกรรม

-30-

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*