https://frosthead.com

Maak dodelijke knokkelkoorts bij mensen aan en creëer knokkelkoorts-resistente muggen

Er is een reden waarom deze tropische ziekte bekend staat als "knokkelkoorts": voor zijn slachtoffers, zo voelt het. Knokkelkoorts kan zo'n ernstige spier- en gewrichtspijn veroorzaken dat het zelfs voor een geïnfecteerde persoon ondraaglijk kan zijn om te bewegen. Het kan ook brandende koorts, delirium, interne bloedingen en zelfs de dood veroorzaken als het lichaam probeert de ziekte te bestrijden. Er is geen effectieve behandeling en zal er niet snel zijn.

gerelateerde inhoud

  • Een Australische stad verslaat knokkelkoorts met behulp van speciale muggen
  • Ambtenaren van Florida zullen genetisch gemodificeerde muggen vrijgeven om Zika te bestrijden
  • Alle muggen doden ?!
  • Introductie van het eerste knokkelkoortsvaccin
  • Genetisch gemodificeerde muggen kunnen helpen malaria te bestrijden

Niettemin wijst nieuw onderzoek op hoop voor het beëindigen van de epidemie - en het ligt in genetische manipulatie.

Het knokkelkoortsvirus, dat wordt doorgegeven door dezelfde Aedes Aegypti- mug die Zika verspreidt, plaagt al sinds minstens de late 1700s mensen. Maar in de afgelopen decennia hebben de groeiende bevolking en de toenemende verstedelijking - met name in warme, vochtige regio's zoals Zuid-Amerika, Zuidoost-Azië en West-Afrika - een groeiend aantal gevallen aangewakkerd. Net als het Zika-virus heeft dengue geen symptomen voor de meerderheid van degenen die het oplopen (ongeveer driekwart). Maar jaarlijks ontwikkelen bijna 100 miljoen mensen minstens enkele van zijn gevaarlijke en ondraaglijke symptomen - en ongeveer 20.000 van hen sterven elk jaar.

Zelfs als je knokkelkoorts overleeft, ben je nog niet uit het bos. Als je de ziekte eenmaal overwint, heb je zelfs meer kans om te sterven als je later een andere soort krijgt. Dat komt omdat de verschillende soorten virussen zo op het oppervlak lijken, dat het immuunsysteem vaak reageert met dezelfde antilichamen die het heeft ontwikkeld om de laatste aanval te bestrijden. Maar deze zijn niet effectief tegen de nieuwe soort. Bovendien kunnen de inspanningen van het immuunsysteem om het virus te bestrijden in plaats daarvan het lichaam aanvallen - waardoor bloedingen, epileptische aanvallen en zelfs de dood worden veroorzaakt.

Tot nu toe heeft het voorkomen van de verspreiding van knokkelkoorts meestal de vorm aangenomen van ouderwetse muggenoorlog: netten, insecticide en het afvoeren van stilstaand water, waar muggen graag broeden. In 2015 ontwikkelden onderzoekers eindelijk een gedeeltelijk effectief dengue-virusvaccin, dat groen licht kreeg in drie landen. Maar het vaccin verminderde de kans om het virus in klinische onderzoeken met 60 procent te krijgen, en vanwege het risico op het ontwikkelen van antilichamen denken sommige experts dat het alleen veilig kan zijn voor mensen die een infectie al hebben overleefd.

Tegenwoordig wordt het vaccin slechts in beperkte hoeveelheden in de Filipijnen gebruikt. "Er is echt een dringende behoefte aan het ontwikkelen van nieuwe methoden voor controle", zegt George Dimopoulos, een entomoloog van John Hopkins University die door muggen overgedragen ziekten zoals malaria en knokkelkoorts bestudeert.

In plaats van zich te concentreren op hoe mensen met dengue worden besmet, heeft Dimopoulos zijn inspanningen gericht op hoe muggen zelf het virus oplopen. Meestal komt het virus thuis in een mug nadat het insect een besmette mens bijt; het passeert zelden tussen muggen. Dus theoretisch, door uit te zoeken hoe je die infectie kunt voorkomen, kan je het dengue-virus effectief elimineren, zegt Dimopoulos.

In een studie die vandaag is gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Neglected Tropical Diseases, heeft hoofdauteur Dimopoulos uitgelegd hoe dat zou werken. Met behulp van genetische manipulatie manipuleerden hij en zijn team twee genen die helpen het immuunsysteem van de Aedes aegypti- mug te beheersen, die meestal dengue verspreidt. De gemanipuleerde genen zorgden ervoor dat het immuunsysteem van de muggen actiever werd wanneer de insecten zich met bloed voedden, dat is wanneer ze het dengue-virus oplopen. Deze stimulatie maakte de muggen aanzienlijk beter bestand tegen de verschillende soorten dengue-virus.

"Dit indrukwekkende oeuvre is een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen van de immunologie tegen muggen [dengue-virus]", zegt dengue-onderzoeker Lauren Carrington van de University of Melbourne, die niet bij het onderzoek betrokken was.

Dimopoulos zegt echter dat deze doorbraak slechts de eerste stap is. Terwijl de muggen in zijn onderzoek ruwweg 85 procent resistenter werden tegen sommige soorten dengue-virus, werden andere soorten veel minder beïnvloed door de genetische manipulatie. Bovendien leek de manipulatie geen significante weerstand te creëren tegen de verwante Zika- en Chikungunya-virussen die ook door Aedes aegypti werden verspreid.

Dimopoulos hoopt de methode te verfijnen om deze effectiever te maken. Hoewel genetische manipulatie beladen is met controverse, wijst hij erop dat zijn techniek geen vreemde genen in de muggen introduceert; het manipuleert eenvoudig degenen die ze al hebben. Uiteindelijk hoopt hij muggen te maken die bestand zijn tegen meerdere tropische ziekten. Hij wil ook profiteren van de "gen-drive" -technologie, die de kans vergroot dat een bepaald gen aan nakomelingen wordt doorgegeven, zodat de genetisch gemodificeerde muggen snel dominant kunnen worden in elke omgeving waarin ze vrijkomen.

Dit is niet de eerste keer dat onderzoekers met de genen van muggen hebben gespeeld in een poging de verspreiding van ziekten te stoppen. Het Britse biotechnologiebedrijf Oxitec heeft gewerkt aan het wijzigen van het genoom van de Aedes aegypti- muggen om mannetjes te maken die na het paren dode nakomelingen produceren. Brazilië werkt al samen met het bedrijf om miljarden van deze muggen in het land vrij te laten, in de hoop de bevolking van ziekteverspreidende muggen te onderdrukken. Het bedrijf heeft ook gewerkt om goedkeuring te krijgen om zijn muggen op andere plaatsen vrij te laten, waaronder India, de Kaaimaneilanden en de Florida Keys, waar Zika vrees de kiezers ertoe bracht om vorig jaar een proef in een stemronde goed te keuren.

De methoden van Oxitec zijn effectief op korte termijn, zegt Dimopoulos. Maar het verwijderen van de muggenpopulatie uit een gebied maakt het niet permanent mugvrij, omdat muggen uit andere gebieden uiteindelijk de lege achtergelaten nis zullen vullen. Autoriteiten zullen gedwongen worden om regelmatig meer genetisch gemodificeerde muggen vrij te geven om hun bevolkingsaantallen onderdrukt te houden, merkt Dimopoulos op - een kostbare methode die biotechbedrijven als Oxitec zou aanspreken.

Het vervangen van de wilde muggen door levende maar resistente muggen zal echter een blijvende barrière vormen voor de verspreiding van tropische ziekten, zegt Dimopoulos. Voordat we daar aankomen, zegt hij echter dat hij wil werken aan het verhogen van de weerstand van de muggen tegen knokkelkoorts, en ze resistent wil maken tegen andere soorten tropische ziekten. Dan moet hij proeven doen in kassen en op eilanden om te zien of het verzet buiten het lab werkt.

Hij verwacht nog geen tien jaar wijdverspreide releases van muggen, maar wijst erop dat 10 jaar in het algemeen een kleine wachttijd is. "Het gaat niet snel gebeuren, " zegt Dimopoulos, "maar we moeten niet vergeten dat deze ziekten al heel lang bij ons zijn."

Er is geen humane manier om in het laboratorium te testen of mensen minder vaak dengue krijgen door deze muggen, zegt Dimopoulos. Als gevolg hiervan zullen we alleen zeker weten hoe effectief de genmanipulatie is als de muggen zijn vrijgelaten. Maar zelfs als ze niet zo goed buiten het laboratorium werken, heeft Dimopoulos geen spijt van nieuwe wegen om tropische ziekten te bestrijden.

"De strijd tegen deze ziekten is als een oorlog", zegt Dimopoulos. "Je kunt het niet winnen met één wapen."

Maak dodelijke knokkelkoorts bij mensen aan en creëer knokkelkoorts-resistente muggen