اصلاح ژنی کنه‌ها، راه نوینی برای مبارزه با بیماری عفونی لایم
از دیابت گرفته تا بیماری‌های خونی نادر، فناوری ویرایش ژن CRISPR روش مبارزه با بسیاری از تهدیدها علیه سلامت عمومی را تغییر داده و حالا حتی این فناوری زیستی به عرصه مبارزه با بیمای‌های عفونی منتقل شونده توسط موجودات ذربه‌بینی هم وارد شده است.
تا پیش از این ما شاهد پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی در اصلاح ژنتیکی پشه‌ها برای کاهش سرعت گسترش مالاریا بوده‌ایم و اکنون دانشمندان از این فناوری برای ویرایش ژنی در کنه‌ها برای اولین بار استفاده کرده‌اند تا با بیماری لایم مبارزه کنند.
تصور می‌شد که ویرایش ژن در کنه‌ها تا به حال غیرممکن باشد و دلیلش هم این بود که تزریق به جنین کنه بسیار مشکل است زیرا تخمی که حاوی آنها است دارای یک لایه سخت در خارج و سطوح فشار بالا در داخل است و علاوه بر اینها یک پوشش مومی هم روی تخم‌ها وجود دارد.
مونیکا گولیا-نوس، نویسنده ارشد پژوهش جدید و زیست‌شناس مولکولی در دانشگاه نوادا، می‌گوید: «علی‌رغم موفقیت مححقان در به دست آوردن و انتقال مجموعه‌ای از پاتوژن‌های ناتوان‌کننده، تحقیق روی کنه‌ها نسبت به ناقل‌های بندپایان مانند پشه‌ها عقب مانده بود، که دلیل آن چالش‌های موجود در استفاده از ابزار‌های ژنتیکی و مولکولی بود.»
گولیا-نوس و تیم تحقیقاتی او، که شامل دانشمندانی از دانشگاه مریلند و دانشگاه پن استیت بود، معتقدند که بالاخره سد را شکسته‌اند. اولین گام آنها این بود که به شکلی موثر بتوانند پوشش مومی جنین کنه را جدا کنند. سپس تخم‌ها را در معرض مواد شیمیایی بنزالکونیوم کلرید و نمک قرار دادند تا هم لایه محافظ سخت را از بین برود و هم فشار داخل تخم‌ها کاهش یابد.
گولیا-نوس می‌گوید: «ما توانستیم کنه‌های ماده حامله را با دقت تشریح کنیم تا اندامی که مسئول پوشش تخم‌ها با موم است را با جراحی خارج کنیم، اما در عین حال به ماده‌ها اجازه می‌دهیم تا تخم‌های زنده بگذارند. » این تخم‌های بدون موم اجازه تزریق به جنین کنه را با مواد لازم برای اصلاح ژنوم می‌داد.
چالش بزرگ دیگر درک زمان رشد جنین کنه بود. آنقدر اطلاعات کمی در مورد جنین‌شناسی کنه وجود دارد که دانشمندان نیاز به تعیین زمان دقیق زمان استفاده از CRISPR داشتند.
این تیم توانست به تخم‌ها مجموعه CRISPR-Cas9 را تزریق کند که حامل آنزیم‌هایی است که DNA را در مکان‌های خاصی از ژنوم برش می‌دهد تا با موفقیت دو ژن مختلف حذف کند.
به طور جداگانه، دانشمندان از شکل دیگری از CRISPR-Cas9 برای تزریق یک پپتید به کنه‌های ماده باردار استفاده کردند و این مجموعه را به تخمدان‌های در حال رشد کنه رساندند تا ژنوم فرزندان را ویرایش کنند.
پیش از این، هیچ آزمایشگاهی نتوانسته بود اصلاح ژنوم در کنه‌ها را امکان‌پذیر کند. این اولین مطالعه‌ای است که نشان می‌دهد تغییر ژنتیکی در کنه‌ها نه تنها با یک، بلکه با دو روش مختلف امکان‌پذیر است.
سالانه تنها در آمریکا 300 هزار نفر مبتلا به بیماری لایم و 20 بیماری دیگر منتقل شده توسط عنکبوتیان کوچک می‌شوند و ویرایش ژنون کنه این نوید را می‌دهد که بتوان کنه‌ها را با ویرایش ژنی بی‌ضرر کرد.
منبع: iScience
