基因工程和疾病 - 基因驅動和瘧疾 | Kurzgesagt

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影片

文字稿

如果我們能夠利用基因工程 來阻止人類最危險的威脅

造成死亡數千億死亡, 是這個星球上最致命的動物

即強大的蚊子 除了作為其他疾病的宿主外

它也是 “瘧疾” 地球上最瘋狂的寄生蟲之一的宿主

可能是人類歷史上,最大的殺手之一。

僅在2015年

就有數以億計的感染, 且造成約五十萬人死亡。

一項新技術可以幫助我們 根除瘧疾,

但這樣做,我們需要修改整個動物種群。

這不是一個假設問題, 基因改造的蚊子已存在於實驗室中。

我們應該使用這項技術嗎? 且瘧疾是否夠壞到讓我們願意冒這個風險呢?

(開頭音樂)

瘧疾是由一種微生物所引起:瘧原蟲

一種非常怪異的單細胞微生物,

它們是完全依靠蚊子的寄生蟲 而瘧疾總是從叮咬開始的。

在蚊子的唾液腺中,有成千上萬的孢子 正等待著藉由蚊子叮咬穿透你的皮膚,

並在入侵後立即前往你的肝臟,

在那裡他們悄悄地進入大細胞中, 並躲過免疫系統的偵查。

他們會停留在該處長達一個月,不斷消耗活著的細胞,

並轉變為他們的下一個型態:像水滴般裂殖體

它們不斷增殖,產生數千計的個體

然後迸發出細胞。

因此,成千上萬的寄生蟲進入血液中

去尋找他們下一個受害者 - 紅血球。 為了不被注意,他們將自己包裹在

被他們殺死的細胞的細胞膜中,

想像一下!

從內而外殺死他人, 然後以他們的皮膚作為偽裝,殘酷!

它們現在猛烈攻擊紅血球, 在他們裡面不斷繁殖直到他們爆裂

然後尋找更多的紅血球, 且這個循環重複一遍又一遍。

大量的死細胞形成大量的有毒廢料 其會造成強大的免疫反應

造成類似流感的症狀,

像是高燒、出汗和發冷、 抽搐、頭痛,有時嘔吐和腹瀉。

如果瘧疾穿過了血腦屏障 它可能會導致昏迷、神經損傷或死亡。

而現在,寄生蟲現在準備要撤離了。

當另一個蚊子叮咬被感染的人, 他們就搭上順風車了,

此一循環又可重新開始。

在2015年,會導致胎兒 可怕的先天缺陷的茲卡病毒

迅速蔓延到全球各地的新區域。

它也是由蚊子所傳遞的。

蚊子是人類疾病的理想傳遞者

他們已經存在了至少2億年 除了他們有萬億隻外

一個體一次可以產下高達300個卵 他們實際上是不可能被根除的

且是完美的寄生蟲計程車。

但是今日,我們有一個新的革命性的技術, 將使我們能夠最終贏得戰爭

CRISPR (常間回文重複序列叢集) 在人類歷史上第一次,我們有工具進行

快速,大規模改變整個物種, 依照我們的喜好改變他們的遺傳信息

所以與其攻擊孤立的昆蟲群體,

為什麼不改變傳播疾病的媒介?

利用基因工程,科學家

成功創建 免疫瘧疾寄生蟲的蚊子品系

通過增加專門針對瘧原蟲新的抗體基因

這些蚊子永遠不會傳播瘧疾 但只是改變遺傳信息是不夠的

該修改會將僅由半數的後代繼承

因為大多數基因具有 兩個基因組版本作為失效保護

所以在兩個世代後, 最多只有一半的後代會帶有修改的基因。

因此在數十億蚊子的種群中,

他們將很難有所作為。

一種被稱為基因驅動的 基因工程方法解決了這個問題

他會強迫新加入的基因成為顯性 並在接下來的世代中

幾乎完全地複寫掉舊的基因

受益於這個方法,99.5% 的基因修改蚊的後代 會帶有抗瘧疾的基因。

如果我們釋放出足夠的改造的蚊子 到野外與普通蚊子交配,

抗瘧疾的基因將會擴散的十分快速

由於新的基因成為蚊子群集的永久特徵,

瘧原蟲就會失去它的大本營。

科學家希望這種變化能足夠迅速, 以至於它們無法改變的夠快去適應它

瘧疾就可能就會幾乎消失。

如果考慮到每年有約50萬兒童因它死亡,

則從本影片開始至此已有大約五名孩童死亡。

一些科學家認為,我們應該盡早用該技術 而不是更晚才開始。

此外蚊子自己大概也會從此獲得好處,

畢竟攜帶寄生蟲對牠們也沒有助益。

而且這也許只是第一步,

瘧疾可能只是個開始。

不同的蚊子還攜帶登革熱和茲卡病毒、

蜱傳播萊姆病、蒼蠅傳播昏睡病、

病蚤傳播鼠疫。 我們可以挽救數百萬人的生命,

並防止在一個令人難以置信的規模上的苦難

那麼,為什麼我們還沒這樣做呢?

首先,CRISPR 編輯

才誕生4年左右,所以直到最近, 我們還不能將其做的足夠快速和容易。

而且這必須有合理的關切。

歷史上從未有過,人類有意識地, 在如此巨大規模下,改變自由生活的生物體的遺傳訊息

一旦我們這麼做,

就沒有回頭路。所以它必須被做對,

因為編輯大自然,可能造成不良的後果

雖然,在瘧疾這種特殊情況下, 風險也許是可以接受

因為遺傳修飾不會對整個基因組 產生大的變化。

它只是改變了一個非常特殊的一部分。

而在這裡的最壞的情況是

它可能不管用或是 寄生蟲以更糟的方式適應。

這裡還有許多的爭論。

像基因驅動一樣強大的技術,需要被小心關切處理,

但在某些時候,我們必須自問:

那是否是不道德的, 當不使用這種技術時,每天將有1000兒童死亡。

人類必須決定在未來幾年內該如何行動。

而在此例中,此項技術極度需要公眾討論

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