'ตัดแต่งพันธุกรรมยุง' วิธีใหม่ในการป้องกันยุงล่าเหยื่อแบบระบุเป้าหมาย

Genetically Modified Mosqquitos

นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการแก้ไขสารพันธุกรรมเพื่อสกัดกั้นความสามารถของยุงในการระบุเป้าหมายในการกัดและดูดเลือดมนุษย์

วิธีการนี้อธิบายไว้ในการศึกษาใหม่ที่นำโดยนักวิจัยชาวอเมริกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการศึกษานี้อาจนำไปสู่การพัฒนาที่สำคัญในการต่อสู้กับโรคที่มียุงเป็นพาหะ เช่น ไข้เลือดออก ไข้เหลือง และซิกา ซึ่งโรคที่มียุงลายเป็นพาหะเหล่านี้ได้คร่าชีวิตผู้คนไปปีละหลายแสนคน

นักวิจัยกล่าวว่า การศึกษาของพวกเขาเป็นงานวิจัยแรกในการตรวจสอบวิธีที่ยุงใช้การมองเห็นเพื่อระบุเป้าหมายที่จะเข้าไปกัดอย่างใกล้ชิด

การวิจัยดังกล่าวมุ่งศึกษาที่ยุง Aedes aegypti หรือยุงลาย ซึ่งกัดคนในเวลากลางวัน ส่วนยุงชนิดอื่น ๆ เช่น ยุงก้นปล่อง ซึ่งเป็นพาหะนำเชื้อมาลาเรียนั้น มักออกหาเหยื่อในเวลากลางคืนเป็นส่วนใหญ่

In this Jan. 18, 2016, file photo, a female Aedes aegypti mosquito, known to be a carrier of the Zika virus, acquires a blood meal on the arm of a researcher at the Biomedical Sciences Institute of Sao Paulo University in Sao Paulo, Brazil. (AP Photo/Andr

ทั้งนี้ ยุงลายตัวเมียจะกินเลือดมนุษย์เป็นอาหารเพื่อพัฒนาไข่ของพวกมัน โดยการใช้ประสาทสัมผัสต่างๆ ในการค้นหาอาหารเหล่านั้น เครื่องมือสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้ในการระบุคือกลิ่นของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เมื่อมนุษย์หายใจเอา CO2 ออกมา ยุงจะมีความกระตือรือร้นและเริ่มมองหาเป้าหมายที่จะเข้าไปกัดทันที

นักวิจัยกล่าวว่า การค้นหานี้เริ่มต้นด้วยการศึกษายุงที่บินไปยังทิศทางของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกขับปล่อยออกมา ในขณะที่กำลังค้นหาเป้าหมายอยู่นั้น ยุงจะมองหาวัตถุที่มีสีเข้ม และเมื่ออยู่ในระยะใกล้ พวกมันยังสามารถสัมผัสความร้อนและกลิ่นจากผิวหนังเพื่อช่วยนำทางพวกมันไปสู่มนุษย์ได้อีกด้วย

นักวิจัยใช้วิธีการแก้ไขยีน CRSPR/Cas-9 เพื่อกำจัดตัวรับแสงสองในห้าตัวในดวงตาของยุง โดยกล่าวว่า การกำจัดตัวรับแสงเหล่านี้จะสกัดกั้นความสามารถของยุงลายตัวเมียในการระบุเป้าหมายที่มีสีเข้มได้

Craig Montell ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย University of California วิทยาเขต Santa Barbara ซึ่งเป็นหัวหน้าการวิจัยนี้ กล่าวในแถลงการณ์ว่า การกำจัดตัวรับแสงในดวงตาทั้งสองออก ช่วยให้นักวิจัยสามารถกำจัดการระบุเป้าหมายด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยที่ไม่ทำให้ยุงตาบอด

ทั้งนี้ นักวิจัยทำการทดลองเรื่องยุงในกรงและในอุโมงค์ลม โดยการสังเกตการเคลื่อนไหวของพวกยุงที่มีต่อแสงหรือความมืดเพื่อยืนยันว่าวิธีการแก้ไขยีนนี้ได้เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของพวกมันไปแล้ว

FILE PHOTO: Aedes aegypti mosquitoes are seen inside Oxitec laboratory in Campinas, Brazil, February 2, 2016.

สำหรับการทดลองที่มีขึ้นในกรง ยุงที่ไม่ผ่านการแก้ไขยีนสามารถค้นหาวงกลมสีดำได้หลังจากได้กลิ่นคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ยุงที่เอาตัวรับแสงทั้งสองออก ไม่ได้พยายามที่จะค้นหาเป้าหมายนั้นแม้ว่าจะได้กลิ่นคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ก็ตาม

จากนั้นนักวิจัยได้ดำเนินการทดสอบอีกหลายชุดเพื่อยืนยันว่ายุงที่แก้ไขพันธุกรรมไปแล้วนั้นไม่ได้ตาบอด การทดลองนี้คือการสังเกตปฏิกิริยาของยุงที่มีต่อแสง ตลอดจนการวัดแรงดันไฟฟ้าจากขั้วไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับดวงตาของพวกมัน

ผลของการทดลองเหล่านั้นแสดงให้เห็นว่ายุงที่ถูกแก้ไขพันธุกรรมไม่เพียงแต่มองเห็นได้เท่านั้น แต่ยังสามารถระบุเฉดสีและการเคลื่อนไหวต่างๆ ได้อีกด้วย

Yinpeng Zhan นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย University of California วิทยาเขต Santa Barbara ซึ่งเป็นหัวหน้าการศึกษานี้อีกคนหนึ่ง กล่าวว่า ผลการวิจัยอาจส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อโรคที่มียุงเป็นพาหะนำโรคหลาย ๆ ชนิดที่อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์

ขั้นตอนต่อไป นักวิจัยกล่าวว่าจะพยายามศึกษาเพื่อระบุตัวรับอื่น ๆ ที่ยุงลายใช้ในการค้นหาเป้าหมายเพื่อกินเลือดมนุษย์เป็นอาหารด้วย

การศึกษานี้ตีพิมพ์อยู่ในวารสาร Current Biology ฉบับเมื่อเร็วๆ นี้