پزشکی بالینی

دانشمندان در امریکا به تازگی موفق به ویرایش‌کردن ژن‌های نوعی پشه‌ عامل تب دانگ شده‌اند تا در آینده از این روش برای جلوگیری از شیوع این بیماری توسط پشه‌ها استفاده کنند. پشه‌ها بازیگران اصلی در شیوع بیماری‌های مرگباری مانند تب دانگ و مالاریا هستند زیرا میزبان انگل‌ها و ویروس‌ها بوده و با گزیدن انسان‌ها، بیماری‌ها را به آن‌ها انتقال می‌دهند. 
به تازگی محققان دانشگاه میسوری شیوه‌ای کارآمد را برای ویرایش‌کردن ژن‌های پشه‌ها ارائه داده‌اند. این دانشمندان بر این باورند که روش جدید راه را برای تحقیقات آتی در مورد اصلاح ژنتیکی پشه‌ها باز می‌کند تا آن‌ها دیگر حامل ویروس‌ها و انگل‌های مضر برای انسان‌ها نباشند. دانشمندان با ویرایش‌کردن ژن‌های خاصی در گونه پشه Aedes aegytpi شیوه‌ای ارائه داده‌اند که می‌توان از آن‌ در تحقیقات آتی و برای هدف‌گرفتن توانایی‌هایی انتقال بیماری توسط این پشه استفاده کرد.  
آن‌ها در تحقیقات، بیشتر از سیستم ویرایش‌کننده ژنی CRISPR/Cas9 استفاده و آن را برای کاربری در پشه‌ها سازگار کردند. هدف تیم علمی مختل‌کردن ژن رنگ فلورسنت آبی چشم در این پشه اصلاح شده بود. این پشه در اصل هر دوی ژن‌های رنگ قرمز و آبی فلورسنت را در چشمانش بیان کرد. 
در نتیجه، نسل‌های آتی این پشه‌ها دیگر رنگ آبی را نشان ندادند اما هنوز هم بیان رنگ قرمز را در چشمانشان نشان دادند. ویژگی جدید طی چندین نسل پشه‌ها به ارث برده شد و دانشمندان دریافتند این سیستم را می‌توان برای اجرای ویرایش‌های کارآمدتر ژنی به کار برد. آن‌ها بر این باورند در تحقیقات آتی، با استفاده از شیوه CRISPR/Cas9 می‌توان به دنبال راه‌هایی برای ویرایش‌کردن ژنتیکی پشه‌ها گشت به طوری که آن‌ها دیگر میزبان بیماری‌هایی مانند تب دانگ نباشند.

پژوهشگران با استفاده از نانوذرات، حسگری برای شناسایی بیماری تب دانگ ساختند که تنها از روی بزاق دهان در مدت 20 دقیقه امکان شناسایی زودهنگام بیماری را فراهم می‌کند. محققان مؤسسه آاستار در سنگاپور موفق به ساخت کیت تشخیص طبی شدند که می‌تواند ابتلا به ویروس تب دانگ (dengue) یا تب استخوان شکن را با سرعت بالایی تشخیص دهد. این کیت یک بار مصرف کاغذی، می‌تواند آنتی‌بادی‌های ویژه عفونت دانگ را شناسایی کرده و در مدت 20 دقیقه ابتلا به این بیماری را مشخص کند. این ابزار در حال توسعه برای تجاری‌سازی است. محققان این پروژه می‌گویند: این کیت تشخیص طبی می‌تواند آنتی‌بادی دانگ را از طریق بزاق دهان شناسایی کند. امکان تفکیک میان عفونت اولیه و ثانویه در مراحل اولیه ابتلا به بیماری اهمیت زیادی دارد، به طوری که می‌توان اقدامات لازم برای درمان بیمار را با استفاده از این تشخیص زودهنگام انجام داد. 
 بیماران مبتلا به عفونت ثانویه که علائم عفونت در آن‌ها ظاهر شده است، در معرض خطر شوک دانگ و خونریزی هستند. بر اساس اطلاعات آژانس ملی محیط‌ زیست سنگاپور، تب دانگ و خونریزی مربوط به آن یکی از مرگبارترین بیماری‌هایی است که از طریق پشه به انسان منتقل می‌شود. این بیماری گریبان افراد بسیاری را در مناطق استوایی می‌گیرد. چهار نوع مختلف از این بیماری شناخته شده است، اما تا کنون هیچ واکسن یا دارویی برای مبارزه با آن تولید نشده است. دوره پنهان بیماری بین چهار تا 10 روز بعد از آلودگی است، بنابراین شناسایی و تشخیص زودهنگام بیماری می‌تواند سهم بسزایی در جلوگیری از رشد بیماری داشته باشد. 
 گرفتن بزاق دهان راحت‌تر از آزمایش دردناک خون است، اما مشکل بزاق این است که به سادگی نمی‌توان آن را روی نوارهای تست تشخیص طبی قرار داد. این گروه تحقیقاتی موفق به ساخت معرف شیمیایی شدند که می‌توان بزاق دهان را به سادگی روی آن قرار داد. این معرف که یک حسگر مبتنی بر نانوذرات است، امکان ارائه نتیجه دقیق را از روی نمونه بزاق فراهم می‌کند. با ساده‌سازی فرآیند تشخیص بیماری، یک کیت تشخیص طبی در ابعاد کیت تشخیص بارداری ساخته شده که با استفاده از بزاق دهان می‌تواند عفونت را در بدن تشخیص دهد.  

دانشمندان دانشگاه راکفلر نیویورک شیوه‌ای برای تغییر ژنتیکی پشه‌ها یافته‌اند که علاقه‌ آن‌ها به بوی انسان را از بین می‌برد. پشه‌ها با استفاده از علائم بو، گرمای بدن و دی‌اکسیدکربن استنشاق‌شده، میزبانانشان را شکار می‌کنند. گونه‌های پشه Anopheles gambit وAedes aegypti به شدت به بوی انسان علاقه‌مند هستند و با هدف‌قراردادن انسان‌ها، بیماری‌هایی از قبیل مالاریا و تب دانگ را شیوع می‌دهند. در مطالعه جدید، محققان پشه‌هایی با ژن بویایی جهش‌یافته را مهندسی کردند که حس بویایی‌شان مختل شده است. پشه‌های جهش‌یافته در واکنش به بوی انسان به جز در حضور دی‌اکسیدکربن، ناکام ماندند؛ حتی پس از آن نیز، آن‌ها بیشتر از حیوانات به سمت انسان‌ها جذب ‌نشدند. خون‌آشام‌های اصلاح شده همچنین بیزاری‌شان از بوی ماده دافع حشرات DEET را از دست دادند، اما هنوز قادر به کشف مواد شیمیایی قوی روی سطح پوست انسان بودند.
دانستن عواملی که پشه‌ها را به سمت انسان‌ها جذب می‌کند، راه را برای کشف کانال‌های جدید اجتناب از آن‌ها باز می‌کند. لزلی ووشال و همکارانش در دانشگاه راکفلر ژنی موسوم به orco را در مگس‌ها بررسی کردند که نقش مهمی را در توانایی آن‌ها برای شناسایی بوها ایفا می‌کند. علائمی وجود داشتند مبنی بر این که پشه‌ها از بوهای محیط استفاده می‌کنند و دانشمندان معتقد بودند که این ژن باید برای پشه‌ها به اندازه مگس‌ها مهم باشد. با استفاده از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک، ووشل و تیمش ژن مزبور را در پشه‌های Aedes aegypti جهش دادند. آن‌ها پشه‌های معمولی و جهش‌یافته را در معرض بوی آستین‌های نایلونی انسان‌ها در حضور یا غیاب دی‌اکسید کربن، قرار دادند. این دانشمندان توانایی پشه‌ها برای تمییزدادن بین هوایی که از روی بازوی یک انسان یا خوکچه هندی می‌گذشت، را نیز آزمایش کردند. پشه‌های جهش‌یافته قادر به شناسایی بوی انسان در غیاب دی‌اکسیدکربن نبودند؛ حتی با وجود دی‌اکسید کربن، این حشرات هیچ ترجیحی برای بوی انسان را از خود نشان ندادند و به طور یکسان به سمت بوی انسان و خوکچه هندی جذب شدند.
در آزمایش‌های دیگر، تیم علمی چگونگی واکنش حشرات جهش‌یافته به DEET (ماده فعال در بسیاری از دافع‌های حشرات) را اندازه‌گیری کردند. این حشرات در معرض بازوی انسانی آغشته به DEET یا بازوی تمییز قرار گرفتند. پشه‌های با ژن بویایی جهش‌یافته به سمت هر دوی این بازوها پرواز کردند، اما پس از فرود، بازوی آغشته به دافع حشرات را شدیدا تنفرآور یافتند. یافته‌ها نشان می‌دهند که پشه‌ها از دو مکانیسم متمایز برای شناسایی استفاده می‌کنند: مکانیسمی که در فواصل دور و مکانیسمی که در مجاورت نزدیک به پوست عمل می‌کند. تحقیقات بیشتر چگونگی تاثیرگذاری ژن orco بر گیرنده‌های بویایی را که حشره‌ها برای بوکردن گوشت انسان استفاده می‌کنند، بررسی می‌کنند. درک چگونگی عملکرد دافع‌ حشرات موجود، دانشمندان را قادر به طراحی انواع بهتری از آن‌ها خواهد کرد. جزئیات این موفقیت علمی در Nature منتشر شد.