الباحثون العراقيون Iraqi Researchers
تشير التجارب على الفئران إلى أن التكنولوجيا أمامها طريق طويل قبل استخدامها لمكافحة الآفات في البرية.
تم تطبيق تكنولوجيا مثيرة للجدل قادرة على تغيير الجينوم في الأنواع بأكملها على الثدييات للمرة الأولى. في مقال نشر على bioRxiv preprint في 4 يوليو ، يصف الباحثون تطوير “محركات الجينات” – التي يمكن استخدامها للقضاء على مجموعات الحيوانات الإشكالية – في الفئران المعملية باستخدام تقنية CRISPR لتحرير الجينات.
تضمن محركات الجينات أن يتم نقل الطفرات المختارة إلى جميع ذرية الحيوان تقريبًا. لقد تم إنشاؤها بالفعل في البعوض في المختبر ، كإستراتيجية محتملة للسيطرة على الملاريا. وقد أثار الباحثون إمكانية أن تساعد التكنولوجيا على قتل الفئران العدوانية وغيرها من آفات القوارض. لكن الدراسة الأخيرة تقوض آمال حدوث ذلك في أي وقت قريب ، كما يقول العلماء. عملت هذه التقنية بشكل غير متناسق في الفئران المعملية ، ولا تزال هناك العديد من العقبات التكنولوجية قبل أن يفكر الباحثون حتى في إطلاق الأداة في البرية. يقول بول توماس ، اختصاصي في علم الوراثة التنموي بجامعة أديلايد في أستراليا ، والذي لم يشارك في البحث: “هناك دلالة على أنه يمكن أن ينجح ، لكنه أيضا مقلق”. “هناك الكثير مما ينبغي عمله قبل أن تتمكن من النظر في محركات الجينات للحصول على أداة مفيدة للتحكم في عدد السكان من القوارض.” ويقوم مختبره بعمل مماثل ، كجزء من تحالف دولي لاستخدام محركات الجينات لمكافحة القوارض العدوانية .
محركات الجينات تعمل من خلال التأكد من أن نسبة أعلى من نسل الكائن الحي ترث جينًا “أنانيًا” معينًا أكثر مما يحدث عن طريق الصدفة ، مما يسمح لطفرة أو جين أجنبي بالانتشار بسرعة عبر مجموعة سكانية. تحدث بشكل طبيعي في بعض الحيوانات ، بما في ذلك الفئران ، حيث يمكن أن تسبب الوفاة أو العقم. لكن أداة التحرير الجيني CRISPR-Cas9 الثورية أدت إلى تطوير محركات الجينات الاصطناعية التي تهدف إلى القضاء على أنواع المشكلة ، مثل البعوض الناقل للملاريا ، من البرية عن طريق، ولضمان النسل والعقم. وقد اجتذبت هذه التقنية جدلاً – وحتى محاولة فاشلة لحظر استخدامها على مستوى العالم – لأنه ، إذا تم إطلاقها في البرية ، قد يكون من الصعب احتواء الكائنات الحية التي تحمل محركات جينية.
لم يحاول الفريق بقيادة كيم كوبر ، وهو اختصاصي في علم الوراثة التنموي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، تطوير محرك جيني لجعل الفئران المعملية (Mus musculus) عقيمة. بدلا من ذلك ، كان هدف الباحثين هو إنشاء سرير اختبار للتكنولوجيا ، التي يقولون أنها يمكن أن تكون مفيدة فقد انحاز البحث الأساسي لوراثة طفرة تعطي الفئران اللون الابيض بالكامل ، بدلا من العقم.
تستخدم المحركات الجينية المستندة إلى نظام CRISPR أداة تحرير الجينات لنسخ طفرة على كروموسوم واحد إلى الثاني من الزوج ، عادة أثناء التطور المبكر للحيوان. عندما حاول فريق Cooper ذلك في أجنة الفئران ، لم يتم نسخ هذه الطفرة دائمًا بشكل صحيح ، وعملت هذه العملية فقط في الأجنة الأنثوية.
وقدر الفريق أن هذا قد يؤدي إلى انتقال طفرة إلى حوالي 73٪ من ذرية الفأر الأنثوي ، في المتوسط ، بدلاً من نسبة 50٪ المعتادة بالنسبة لمعظم الجينات التي تعمل وفقًا للقواعد الطبيعية للإرث. رفضت كوبر التعليق على عمل فريقها ، لأنه لم يتم نشره بعد في مجلة تمت مراجعتها من قبل الزملاء
تضمن محركات الجينات أن يتم نقل الطفرات المختارة إلى جميع ذرية الحيوان تقريبًا. لقد تم إنشاؤها بالفعل في البعوض في المختبر ، كإستراتيجية محتملة للسيطرة على الملاريا. وقد أثار الباحثون إمكانية أن تساعد التكنولوجيا على قتل الفئران العدوانية وغيرها من آفات القوارض. لكن الدراسة الأخيرة تقوض آمال حدوث ذلك في أي وقت قريب ، كما يقول العلماء. عملت هذه التقنية بشكل غير متناسق في الفئران المعملية ، ولا تزال هناك العديد من العقبات التكنولوجية قبل أن يفكر الباحثون حتى في إطلاق الأداة في البرية. يقول بول توماس ، اختصاصي في علم الوراثة التنموي بجامعة أديلايد في أستراليا ، والذي لم يشارك في البحث: “هناك دلالة على أنه يمكن أن ينجح ، لكنه أيضا مقلق”. “هناك الكثير مما ينبغي عمله قبل أن تتمكن من النظر في محركات الجينات للحصول على أداة مفيدة للتحكم في عدد السكان من القوارض.” ويقوم مختبره بعمل مماثل ، كجزء من تحالف دولي لاستخدام محركات الجينات لمكافحة القوارض العدوانية .
لم يحاول الفريق بقيادة كيم كوبر ، وهو اختصاصي في علم الوراثة التنموي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، تطوير محرك جيني لجعل الفئران المعملية (Mus musculus) عقيمة. بدلا من ذلك ، كان هدف الباحثين هو إنشاء سرير اختبار للتكنولوجيا ، التي يقولون أنها يمكن أن تكون مفيدة فقد انحاز البحث الأساسي لوراثة طفرة تعطي الفئران اللون الابيض بالكامل ، بدلا من العقم.
تستخدم المحركات الجينية المستندة إلى نظام CRISPR أداة تحرير الجينات لنسخ طفرة على كروموسوم واحد إلى الثاني من الزوج ، عادة أثناء التطور المبكر للحيوان. عندما حاول فريق Cooper ذلك في أجنة الفئران ، لم يتم نسخ هذه الطفرة دائمًا بشكل صحيح ، وعملت هذه العملية فقط في الأجنة الأنثوية.
ويتفق باحثون آخرون على أن الدراسة مهمة ، لكنهم يقولون أيضاً إنها توضح إلى أي مدى يجب أن تذهب التكنولوجيا في القوارض. “هل يمكن أن تتخيل هذه الحملة الجينية في البرية؟ يقول غايتان بورجيو ، عالم الوراثة الذي يعمل في كريسبر في الجامعة الوطنية الأسترالية في كانبيرا: “هذا لن يحدث”. إن الكفاءة المنخفضة نسبيا للتقنية تعني أن الأمر سيستغرق عدة أجيال لكي ينتشر محرك الجينات عبر مجموعة كاملة من القوارض ، مما يترك وقتا كافيا لأن تتطور الأنواع إلى المقاومة.
يصف توماس النتائج بأنها “التحقق من الواقع” للجهود المبذولة لتطوير محركات الجينات في القوارض. “إنه يعطي مؤشراً على مقدار المسافة المتبقية ،” كما يقول. ويضيف توماس: “يجب أن يسعى العمل المستقبلي إلى تحسين الكفاءة ، وكذلك إدراك لماذا لا تعمل هذه التقنية في الفئران الذكورية”.
وهو عضو في كونسورتيوم يطلق عليه “المكافحة الحيوية الوراثية للقوارض العداونية ” ، أو GBIRd ، الذي يأمل في نشر الجينات ضد الجرذان والفئران.
لا تمثل المحركات الجينية لـ CRISPR استراتيجية الكونسورتيوم الوحيدة للتعامل مع القوارض الغازية العدوانية . يعمل ديفيد غريلديل ، وهو خبير في علم الجينات بجامعة تكساس إيه آند إم في كوليج ستيشن ، وفريقه مع محرك الجين الذي يحدث بشكل طبيعي في الفئران ، ويطلق عليه اسم t-haplotype. ويخطط الباحثون لتعديل هذا الجين الأناني لخلق فئران بدون عدوانية ، فالاناث اللواتي يحملن نسختين لن يلدن إلا للذكور ، مما قد يؤدي إلى انهيار سكاني.
يجب أن تثبت تقنية محرك الجينات فعاليتها في السيطرة على القوارض ، فالجزر هي عبارة عن سرير اختبار مثالي ، كما تقول هيث باكارد ، مديرة الحفاظ على الجزيرة في سانتا كروز ، كاليفورنيا ، وهي شريك في GBIRd يركز على استئصال الآفات الغازية. وتقول باكارد إن مبيدات الآفات القوارض التي قضت على الفئران والجرذان التي تسببها المشكلات في الجزر الصغيرة تنطوي على مخاطر كبيرة لاستخدامها في الجزر الكبيرة ، مع وجود أنظمة
إيكولوجيه معقده وعدد كبير من البشر. لاتزال محركات الجينات، التي يمكن احتوائها في الجزر تقنيه تستحق التحقيق.”نحن نأمل ان تكون هذه ادات يمكن ان تخدم مجتمع ترميم الجزيره” ويقول” لكننا لانعرف اذا ماكانت ستعمل”.
