Wirusologowie na całym świecie nie ustają w badaniach nad metodami walki z malarią - chorobą zakaźną człowieka rozprzestrzenianą przez komary, którą wywołuje pasożyt Plasmodium. Teraz brytyjscy i amerykańscy naukowcy pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu w Maryland odkryli, że w walce z chorobą można wykorzystać genetycznie zmodyfikowane grzyby, które są nosicielami genów przeciwciała przeciwmalarycznego człowieka lub toksyny przeciwmalarycznej skorpiona. Prace mają zapewnić skuteczność i brak szkodliwego wpływu na środowisko. Eksperci twierdzą, że to dobre nowiny, zwłaszcza że istniejące pestycydy przeciwko komarom malarycznym tracą na atrakcyjności.

Zaprezentowane w magazynie Science odkrycia poczynione w toku badań wskazują, że takie ogólne podejście można by wykorzystywać do kontrolowania innych strasznych chorób rozprzestrzenianych przez owady lub kleszcze, jak np. gorączka krwotoczna denga.

"Choć w tym przypadku zastosowane jest do walki z malarią, nasze podejście oparte na transgenicznych grzybach jest niezwykle elastyczne, bowiem umożliwia projektowanie i podawanie produktów genowych ukierunkowanych na niemal każdego stawonoga przenoszącego chorobę" - wyjaśnia profesor Raymond St. Leger z Wydziału Entomologii Uniwersytetu w Maryland, jeden z autorów raportu z badań.

"W toku ostatnich badań wykazaliśmy, że oprysk komarów rozprzestrzeniających malarię grzybami zmodyfikowanymi genetycznie w celu wytworzenia molekuł ukierunkowanych na wywołujące malarię sporozoity może zredukować przenoszenie choroby na ludzi co najmniej pięciokrotnie w porównaniu do zastosowania grzybów niezmodyfikowanych".

Naukowcy z Uniwersytetu w Maryland, wraz z kolegami z Johns Hopkins School of Public Health w USA i Uniwersytetu w Westminster w Wlk. Brytanii, stworzyli transgenicznego grzyba antymalarycznego, wykorzystując grzyb atakujący komary o nazwie Metarhizium anisopliae, a następnie wprowadzili do niego geny przeciwciała człowieka lub toksyny skorpiona.

Ich zdaniem zarówno przeciwciało, jak i toksyna są specjalnie ukierunkowane na wywołujący malarię pasożyt Plasmodium falciparum (P. falciparum), pierwotniak z gatunku Plasmodium. Następnie porównali trzy grupy komarów silnie zainfekowane pasożytem malarii. Komary z grupy 1 zostały opryskane transgenicznym grzybem, osobniki z grupy 2 niezmodyfikowanym lub naturalnym szczepem grzyba, natomiast grupa 3 nie została opryskana żadnym grzybem.

Uzyskane dane wykazały znaczący spadek liczby pasożytów w grupie 1 w porównaniu do dwóch pozostałych grup. Zespół stwierdził, że wywołującego malarię pasożyta P. falciparum wykryto w gruczołach ślinowych zaledwie 25% komarów opryskanych transgenicznymi grzybami wobec 87% w grupie 2 i 94% w grupie 3. Naukowcy podkreślili, że nawet u 25% komarów, które nadal były nosicielami pasożytów po oprysku transgenicznym grzybem, zaobserwowali ponad 95% spadek liczby pasożytów w porównaniu do komarów opryskanych grzybem naturalnym.

"Wykazaliśmy skuteczność tego podejścia i usunęliśmy kilka przeszkód natury regulacyjnej w USA przed transgenicznymi produktami na bazie Metarhizium, a naszym głównym celem jest przeprowadzenie jak najszybciej testów tej technologii w Afryce" - stwierdza profesor St. Leger. "Jednakże chcielibyśmy również przetestować pewne dodatkowe kombinacje, aby zyskać pewność, że dysponujemy zoptymalizowanym patogenem blokującym malarię".

W ramach powiązanych prac naukowcy z Uniwersytetu w Maryland wykorzystują geny kodujące wysoce swoiste toksyny do tworzenia wyjątkowo zjadliwych patogenów zdolnych do kontrolowania rozmaitych szkodników, takich jak pluskwiaki i pluskwy. "Owady mają decydujące znaczenie dla naturalnego zróżnicowania i zdrowia naszego środowiska, ale nasze interakcje z nimi nie zawsze wychodzą nam na dobre" - wyjaśnia profesor St. Leger.

Pasożyty wywołujące malarię są odpowiedzialne każdego roku za zakażenie około 240 mln osób na całym świecie. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), malaria doprowadza do ponad 850 000 zgonów rocznie, a ofiarami są głównie dzieci. Większość zachorowań ma miejsce w subsaharyjskiej Afryce, niemniej choroba jest obecna w sumie w 108 krajach na świecie. Nasączanie moskitier nad łóżkami i ścian wewnętrznych insektycydami coraz bardziej traci na skuteczności jako metoda profilaktyczna, ponieważ komary powoli uodparniają się na te środki.

Eksperci zauważają: "Strategie profilaktyki antymalarycznej mogą w znaczący sposób ograniczyć brzemię tej choroby na świecie, niemniej ze względu na zdobywanie przez komary coraz większej odporności na wykorzystywane obecnie metody potrzebne będą nowe i innowacyjne metody profilaktyki".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Fang, W., et al. (2011) Development of transgenic fungi that kill human malaria parasites in mosquitoes. Science 25: 1074-1077. DOI: 10.1126/science.1199115.