使用新的CRISPR工具的基因敲除使蚊子对疟疾寄生虫具有高度抗性

据大学霍姆斯·研究机构学院的科学家们的一篇新论文称，删除蚊子的单个基因可能使它们对疟疾寄生虫具有高度抗性的疟疾寄生虫，从而不太可能将寄生虫传播给人类。

科学家们使用了新的CRISPR / CAS9系统，该系统允许精确的DNA编辑，删除从anophelesGambiae的基因组中删除叫做Frep1的基因蚊子，首席发动机疟疾对人类。在改进的蚊子内，疟疾寄生虫不太可能生存和繁殖。本研究中使用的CRISPR / CAS9系统是由斯特拉斯堡大学研究科学家Eric Marois开发的，

该研究，3月8日发布PLOS病原体，是第一个显示删除蚊子的基因可以使它们抵抗疟疾寄生虫。它还强调了这种策略来修改野生蚊虫种群的潜力，从而减少对人类的疟疾传播。

CRISPR / CAS9系统是一组与病毒细菌防御机制有关的DNA编辑分子。近年来，生物学家将其调整为基因工程科学实验的精确工具，以及对疟疾等疾病的前瞻性遗传改性策略。

“我们的研究表明，我们可以通过去除所谓的宿主因子基因来利用这种新的CRISPR / CAS9基因编辑技术来通过去除所谓的宿主因子基因来实现蚊子抗性疟疾抗性。”彭博学校部门教授分子微生物学和免疫学。“这为我们提供了一个良好的技术平台，用于开发先进的疟疾控制策略，基于转基因蚊子无法传播疾病，并在蚊子主持人中研究疟疾寄生虫的生物学。“

世界卫生组织估计2016年有超过2亿亩疾病，超过40万人死亡，撒哈拉以南非洲5岁以下儿童发生的多数。疟疾疫苗可用，但其保护仅是部分和临时的，并且与抗疟药一样，疫苗提供有限的供应。研究人员正在转向潜在的经济高效的策略，以防止疟疾的蚊子，以防止疟疾的传播。

对于研究的研究，在巴尔的摩约翰霍普金斯疟疾研究所的虫子中进行，Dimopoulos和同事通过删除了编码免疫蛋白，纤维蛋白原相关蛋白质1的基因Frep1来修改了anophelesGambiae蚊子。出于不完全的原因清楚，蛋白质有助于疟疾寄生虫在蚊子内肠内存活，并进展到他们传播给人们所需的发展阶段。Frep1因此被认为是疟疾的“宿主因子”。

通过缺失Frep1基因的缺失消除了这种宿主因子，除了减少疟疾感染的蚊子数量之外的其他效果。在Frep1删除之后，大多数改进的蚊子在他们的孢子型寄生虫的唾液腺中没有证据表明，通过蚊子咬合进入人类血液。

“通过删除Frep1实现的患有疟疾寄生虫的抗性非常有效，”Dimopoulos说。“如果您可以通过这些修改的蚊子成功地取代普通的野生型蚊子，很可能会产生重大影响疟疾传输。

虽然科学家一直在努力，但尚未尝试取代野外的普通蚊子与遗传修改的蚊子尚未尝试“基因驱动器“导致DNA修饰的技术通过普通育种将迅速传播到野生群体中。基因驱动器使用CRISPR / CAS9的DNA编辑能力基本上破解概念过程，将基因改性推入改性动物的全部或几乎所有的后代。例如，在2016年，研究人员报告说，他们创造了一种CRISPR / CAS9基因驱动器，迫使将生育率降低到雌性anophelesGambiae蚊子中的生育率改性 - 如果在野外释放，可以迅速减少局部的anopheles群体。

原则上，Frep1的缺失或灭活也可以纳入基因驱动系统中。因为它并不旨在减少蚊子的健康或能力，在达尔文的感觉中减少“健身” - 一个灭活的灭活会产生抵抗其效果的蚊虫突变的机会。

Dimopoulos和他的研究团队发现，完全从anopheles删除Frep1，但是修改后的蚊子的一些健身成本。与他们的野生型表兄弟相比，Frep1的蚊子在成年人中发展得更慢，在鉴于机会时，不太可能服用血粉，并且少得多，不那么可行的鸡蛋。

“我们现在正在制作蚊子，其中Frep1只会在成人肠道中灭活，”Dimopoulos说。“我们预测，当我们这样做时，蚊子不会遭受相同的健康成本。”

此外，他和他的团队正在使用他们的CRISPR / CAS9 DNA编辑平台来研究删除其他潜在的疟疾主机因素的影响基因并更多地了解这些宿主因子在蚊子中的角色。“我们不仅专注于开发疟疾控制策略，而且还专注于更多地学习有关携带疟疾蚊子生物学的更多信息，”Dimopoulos说。

---

---