Badacze sugerują, że genetyką bakterii można powstrzymać rozprzestrzenianie się malarii
Naukowcy z Wielkiej Brytanii i USA dokonali istotnego przełomu w poznaniu genetyki pasożyta owadów, odpowiedzialnego za rozprzestrzenianie się takich chorób, jak malaria. Bakteria Wolbachia to pasożyt, którym zarażonych jest aż 80 procent owadów na świecie. Manipuluje ona zachowaniem reprodukcyjnym swoich nosicieli, aby zwiększyć szanse na swoje rozprzestrzenianie. Na przykład u muszki owocowej i u komara Wolbachia zmienia spermę zarażonych samców tak, aby nie mogły one rozmnażać się z niezarażonymi samicami. Ponieważ bakterie Wolbachia są przenoszone w linii żeńskiej, zakażenie szybko rozprzestrzenia się - zarażone samice mogą z powodzeniem łączyć się z każdym samcem, natomiast niezarażone samice tylko z niezarażonymi samcami. Malaria jest jedną z najbardziej zabójczych chorób na naszej planecie i jedną z najważniejszych przyczyn zachorowań i zgonów w krajach rozwijających się. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), co roku występuje od 300 do 500 milionów przypadków klinicznych malarii, które powodują od 1,5 do 2,7 miliona zgonów. Jeśli naukowcy mogliby kontrolować przenoszenie się infekcji między komarami, zdołaliby znacznie ograniczyć rozprzestrzenianie się malarii. Wielu naukowców bada możliwość opracowania strategii zwalczania, w których wykorzystywane byłyby genetycznie zmodyfikowane bakterie Wolbachia. Genetycznie zmodyfikowany pasożyt posiadałby geny powodujące, że komary - ich nosiciele nie byłyby w stanie przenosić pasożyta Plasmodium wywołującego malarię. Po raz pierwszy naukowcy z University of Bath w Wielkiej Brytanii i University of Chicago w USA zidentyfikowali dwa spośród genów, którymi manipuluje Wolbachia, kiedy zarazi muszkę owocową Drosophila simulans. - To jest istotny przełom w poznaniu przez nas genetycznych podstaw zakażenia bakteriami Wolbachia - powiedział dr Ben Heath z University of Bath. - Część trudności w badaniu bakterii Wolbachia wynika z tego, że żyją one wewnątrz komórek owada gospodarza i nie można ich skutecznie badać w izolacji, ponieważ potrzebują do życia organów komórkowych nosiciela i substancji pobieranych od niego. Inna trudność to fakt, że zmiany, których dokonują one w rozwoju spermy są tak niewielkie, że mogą być trudne do wykrycia - wyjaśnia. Brytyjsko-amerykański zespół porównał ekspresję genów u zarażonych i niezarażonych samców muszek owocowych. Odejmowano poszczególne geny, aż znaleziono te uaktywnione w wyniku zakażenia bakteriami Wolbachia. Jeden ze zidentyfikowanych genów, znany jako "suwak", jest dobrze znany naukowcom, ale nie był kojarzony z zakażeniem bakteriami Wolbachia. Zespół wykorzystywał do prac transgeniczne muszki, u których ekspresja genu suwaka jest silniejsza, kiedy ogrzewa się je lekko w czasie rozwoju. Badacze mogli w ten sposób symulować skutki działania bakterii Wolbachia w muszkach owocowych, które nie miały tych bakterii. - Gen suwak zidentyfikowany przez naukowców wchodzi także w oddziaływanie z drugim genem zwanym Igl, który odpowiada za biegunowość wewnątrz komórki, a to staje się ważne, kiedy komórka dzieli się na dwie różne komórki, na przykład kiedy komórki macierzyste rozwijają się w spermę - wyjaśnia dr Tim Karr, również z University of Bath. - Wydaje się, że wpływając na równowagę między tymi genami, bakterie Wolbachia mogą sprzyjać niezgodności cytoplazmatycznej poprzez modyfikację spermy zakażonych samców. Wskutek tego sperma staje się niekompatybilna z jakimkolwiek jajeczkiem samicy nie zarażonej bakterią Wolbachia, co powoduje bezpłodność. - Jednak kiedy zarażone samce łączą się z zarażonymi samicami, bakteria Wolbachia w jajeczku znajduje sposób, by naprawić modyfikację spermy i umożliwić zapłodnienie i dalszy normalny rozwój. Badacze przyglądają się teraz mechanizmom występującym u innych gatunków owadów, które mają różne poziomy niezgodności cytoplazmatycznej.
Kraje
Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone