Учените се фокусират върху генетично инженерните мишки, за да прекратят предаването на лаймската болест

Биологът Чарлз Дарвин стартира да създава теорията си за еволюция при пътешестване до островите Галапагос, където той откри, че животни са създали неповторими черти, които варират от остров до остров. Близо два века по -късно, на друг остров, учените освен следят еволюцията, в този момент имат технологията да се оформят. През миналата година се срещнахме с екип от модерни дарвини на Nantucket, където се надяват да употребяват генно инженерство за понижаване на предаването на лаймска болест, болест, пренасяна от кърлежи, открита най-вече в Североизточния и Горния Средния Запад, само че и в Съединените щати. Целта на учените може да ви изненада. Това не е елените, постоянно свързани с заболяването или даже от кърлежите, а дивите мишки, главните носители на лайм. Това е първи по рода си метод, при който учените и локалните поданици работят дружно, с цел да решат дали да извайват еволюцията.

тридесет благи от брега на Кейп Код, Масачузетс, е остров Нантакет: 14-километров, чист, чист, прочут с естествения си хубост, Pristine Shorelines, и предпазен оазис. потърпевш 15% от жителите си.

Кевин Есвелт: Природното злополучие в нашия регион не е урагани, торнадо или земетресения; Това е лаймска болест. Това е тази чума, която може да е задоволително тежка, че общностите може да желаят да проектират див организъм, с цел да се отърват от нея или най-малко да понижат равнището. 

Миналия октомври, надълбоко в четката на острова, намерихме доцент на MIT Кевин Есвелт, пионер в генетичното инженерство, размахвайки бял байрак в търсене на кърлежи.

Тези дребни вектори на лаймската болест не бяха сложни за намиране.

kevin esvelt: Това са най -големите, тъй като това са огромни възрастни. Възрастните са този дребен, представете си мъничките, мънички по какъв начин се назовават, нимфи?

Кевин Есвелт: Нимфи, да. Често мислим за размер на мак.

сътрудникът на Есвелт е Сам Телфорд:, Епидемиолог от университета „ Туфтс “, който учи кърлежи на Нантакет през последните 40 години. 

Sam Telford: There's a 50% chance, maybe more, that this is actually carrying Lyme disease.

Jon LaPook: But you're not afraid because it has to be embedded–

Sam Telford: It has to be attached--

Jon LaPook: --and attached–

Sam Telford: --for-- for more than 24 Часове.

Джон LaPook: Точно, да- да те заразявам.

Сам Телфорд: Това е вярно.

Сам Телфорд: Тези момчета ще набъбят 50 до 100 пъти по този размер с кръв. Знаеш ли, става толкоз огромно.

Джон Лапук: И по този начин знаеш, когато те са разчувствани, знаеш, че те са се хранили с теб.

Сам Телфорд: Ако го видите толкоз огромни, значи сте в усложнение.

Учените не са тук, с цел да събират кърлежи; Интересуват се от този критер.

Джон Лапук: Това е дива мишка?

Сам Телфорд: Това е дива мишка с бял фут.

Джон LaPook: И сте го маркирали?

Сам Телфорд: Маркирах го. Така че, когато се върна през април или май през идната година, получаваме визия какъв е свръх-зимният триумф.

Телфорд наблюдава популацията на мишката на Нантакет като част от нов план. Учените желаят да употребяват генно инженерство, с цел да пресечен цикъл на зараза, нужен за процъфтяването на лаймската болест.

мишки с бели крайници са главният гостоприемник на лаймските бактерии. Когато неинфектиран кърлеж ухапе инфектирана мишка, бактериите трансферират на кърлежите. Когато този инфектиран кърлеж ухапва незаразена мишка, цикълът продължава.

Елен не се заразява, само че те оказват помощ за разпространяването на заболяването, защото кърлежите в тях се вграждат, с цел да се хранят, след което се възпроизвеждат, с една женска кърлеж, снасяща до 2000 яйца.

Ето Есвелт и Телфорд огромната концепция: Променете генетичния състав на мишките, тъй че те са в огромна концепция. По този метод кърлежите, които ги ухапват, няма да се заразят. 

Джон LaPook: Не е нужно да убивате мишката, с цел да прекъснете цикъла?

Сам Телфорд: Би било толкоз по -икономично и просто да излезете и да отровите всички мишки, нали, да се отървете от мишките. Но тогава има цяла хранителна верига, която може да зависи от тези мишки, които биха били повлияни. 

Кевин Есвелт: Сънят е, че можем да използваме нови технологии, с цел да подсигуряваме, че дивите същества могат да живеят в мир, играейки естествената си екологична роля, само че без да предизвиква болест, която кара хората да страдат.

Ако фантазията на Есвел се трансформира в действителност, 80-годишният доктор Тимоти Лепор може най-сетне да се пенсионира. 

През последните 40 години той е началник на незабавното поделение на острова, единствен хирург, даже и медицинският си обзор. Днес д -р Лепор ръководи единствената частна процедура на Нантакет, където всяка година лекува десетки пациенти с лаймска болест.

и да, това е великански кърлеж в чакалнята му.

dr. Тимоти Лепоре: Да бъдеш в частна процедура, това е-макар да не е добре платен-това е-

Джон LaPook: Плащате се, като какво, пилета и понички и-

dr. Тимоти Лепор: Предпочитаме омари, всъщност-

Джон LaPook: омари. 

д -р. Тимоти Лепоре: Омари, миди-

Джон LaPook: B-

dr. Тимоти Лепоре:-и гребени.

Джон LaPook: Но ще вземете-ще вземете нещо, нали?

dr. Тимотей Лепор: Ще взема всичко.

Лаймската болест може да се лекува с антибиотици, само че в случай че не се лекува, инфекцията може да се популяризира в сърцето, ставите и нервната система, както беше за 33-годишната Шауна Асплерт. 

д -р. Тимоти Лепоре: Добре.

Шауна Асплинт: Не знам дали това е от заболяването на моя Лайм или какво. Вратът ми е корав, глезените ми са възпалени, а бедрата ми.

asplint беше диагностициран за първи път с лайм, когато беше на 10 години. Няколко години по -късно лявата страна на лицето й спря да се движи, остатъчен резултат от заболяването към момента се вижда през днешния ден.

dr. Тимоти Лепоре: Нека ви забележим да се усмихвате.

Shauna asplint: Това е малко и тогава, ако-

dr. Тимоти Лепоре: Да, не. Много е хубаво.

shauna asplint: -Повреждайте веждите ми, просто не се движи.

dr. Тимоти Лепоре: Виждаме хора с лицеви палсии. Виждаме дребни деца с подути колене. Виждаме хора с лаймски обриви. Така тя трансформира държанието и дейностите на хората. 

Проблемът с Nantucket може да бъде проследен до 1926 година, когато локалните гласоподаваха да внасят две женски елен на острова, с цел да дадат компания за уединен $. С повишаването на популацията на елените се усилва и от кърлежите. Неопределената четка и дивите тревни площи основават идеална екосистема за процъфтяването на домакините на Лайм.

Кевин Есвелт: Имаме проблем с заболяването, пренасяна от кърлежи, тъй като проектирахме околната среда, с цел да увеличим оптимално броя на кърлежите и да увеличим оптимално броя на мишките, които са най-хубавите гостоприемници на лаймската болест. И се върна и ни ухапа безусловно. 

Пътуване на 11 -годишна възраст до островите Галапагос провокира доживотно фикс идея на Есвелт от еволюцията. През 2013 година той беше първият, който предложи, че CRISPR, революционна технология, която дава опция на учените да редактират ДНК, може да се употребява за смяна на вечността на типа, като хаквае законите за заместничество.

Тази концепция докара до плана, които назовават ​​„ мишки против кърлежи “ в изтърслищата еволюционна лаборатория, да се извършват в MIT. Buchthal са изучавали дали биха могли да прибавят ген за антитяло, което предотвратява лаймната зараза към миши ембрион, който, както виждаме тук, е прогресирал в две кафези.

Jon lapook: Ще бъде ли в една от тези кафези или и двете? тяхната ДНК. 

Бухтал и ембриолог Зак Хил ни демонстрираха по какъв начин те генетично инженерни лабораторни мишки.

Joanna Buchthal: Той в действителност ще инжектира през плазмената мембрана и в ядрото за двете кафези.

Jon lapook: Как сте в Darts? LAPOOK: Но ти ще удариш-центърът на това...

Zach Hill: Много по-добре в това, да-

Zach Hill: Добре. So I already have an embryo set up on the-- on the dish here.

Zach Hill: So I'm just trying to find the nucleus here

Jon LaPook: It is amazing to see this.

Joanna Buchthal: So that little burst that you can see in the nucleus in-- is when he's actually injecting the genome engineering tools directly into the nucleus where the DNA е.

инжекционната примес съдържа както гена на антителата, по този начин и CRISPR, който работи като молекулярни ножици. След като CRISPR открива и отрязва целевата област на ДНК, клетката вкарва гена в генетичния код на мишката. Когато тази мишка се роди, тя ще бъде ваксинирана против лаймската болест, както и децата му.

Джон LaPook: Ако получа ваксина за полиомиелит, децата ми няма да бъдат ваксинирани против полиомиелит, в случай че не получат и имунизацията.

Джоана Бюхтал: Това е тъкмо. Така че това е наследствена имунизация.

Джон LaPook: Какво искаш да кажеш с това?

Джоана Бухтал: Това, което в действителност вършим, е да кодираме имунитет, тъй че този имунитет да се предава по производството. И всяка мишка, която получава гена на антителата, в действителност е ваксинирана.

Джон Lapook: Типична, общоприета еволюция се случи доста постепенно, нали, над хиляди // може би милиони години. Ускорявате ли еволюцията тук?

Кевин Есвелт Ние безусловно ускоряваме еволюцията. И тъкмо по тази причина би трябвало да бъдем деликатни, тъй като вършим неща, които не биха могли да се случат естествено.

Планът е да пуснем хиляди инженерни мишки на Nantucket с течение на времето, започвайки през зимните месеци, когато локалната мишка е ниска. But first, Esvelt needs community buy-in.

He chose Nantucket, not only for its high rate of Lyme, but also for its tight-knit, well-educated community, with a tradition of town hall democracy.

We saw this in action last fall when, for the 10th time, the scientists presented their latest findings to locals…

Joanna Buchthal: So it appears that we have, Всъщност, произвеждаха първите лабораторни мишки с лаборатория на Лайм-имун, способни да нарушат цикъла на предаване на заболяването.

… последвано от публични въпроси и отговори

Резидент 1: Тук имаме голяма популация от полеви мишки. Ще чакаме ли по -голямо население?

Резидент 2: След като имах лаймска болест два пъти, си помислих „ каква готина концепция “. Но мишките са някак основата на хранителната верига. И по този начин, да се занимавам с хранителната верига ме прави малко внимателен.

Резидент 3: Колко време преди този момент в действителност ще влезе в действие и ще ме защищити още веднъж да получа лаймска болест?

Джон LaPook: Когато сте на тези срещи // по какъв начин е това?

kevin esvelt: Някои хора в действителност са на това. Някои хора имат дълбоки резервации. Но това, което открих, че слушате това и по -специално Nantucket е, че съвсем всички са съгласни, че по този начин би трябвало да продължим да развиваме сходни типове технологии, че не би трябвало да са просто учени в техните лаборатории да получат интелигентна концепция и по-късно, взрив, това е там.

д -р. Тимоти Лепоре споделя, че поддържа предлагането. Но като разпален соколар, той желае да се направи повече проби, с цел да се подсигурява, че няма да има нежелани последствия за екосистемата на острова.

Джон Лапук: Може ли смяна в- в полето на мишката да докара до смяна в ястреба?

доктор. Тимоти Лепоре: Е, това е въпросът. Не мисля по този начин.

Джон Лапук: Но ние не знаем-

доктор. Тимоти Лепоре: Но мисля, че това би трябвало да бъде показано.

Джон LaPook: Притеснявате ли се да се заблудите с майката природа?

Кевин Есвелт: Абсолютно. Но, въпреки това, не съм извънредно обичан на майката природа, в случай че тя ще даде заболяването на децата ми. Цялата технология споделя на майката природа: „ Ти си красива. И ние ви оценяваме доста и би трябвало да ви запазим. Но не постоянно сме удовлетворени от метода, по който работят нещата, естествено. И по този начин ще го променим. “

Джон Лапук: Но в този случай променяте околната среда за всички.

Кевин Есвелт: Това е И мисля, че това значи, че би трябвало да вършим науката по друг метод, тъй като би трябвало да подсигуряваме, че хората имат глас, задоволително рано, с цел да повлияят в реалност посоката, в която е създадена технологията.

Ако федералните и държавните регулатори са съгласни, екипът възнамерява първо да пусне инженерните мишки в дребен полев опит на частен остров, тъй че те могат по -добре да схванат екологичните въздействия преди всевъзможни евентуални опити на частния опит на частен остров, тъй че те могат по -добре да схванат екологичните въздействия преди някакви евентуални опити на течение на Nantucket. Вие?

Кевин Есвелт: Мисля, че това е полево изпитване, което работи, това е нещо, което ни разрешава фрапантно да намалим- частта от кърлежи, които са инфектирани, което явно няма нищо да се обърка с екосистемата. И тогава общността