חוקרים ממכון ג'יי קרייג ונטר (JCVI), פרידריך-לופלר-סטיטוט (FLI) והמכון הבינלאומי לחקר בעלי חיים (ILRI) פיתחו מערכת גנטיקה הפוכה לנגיף קדחת החזירים האפריקאית (ASFV). מערכת חדשה זו תסייע לחוקרים בפיתוח חיסונים ובלימוד הפתוגנזה והביולוגיה של ASFV, מחלה ויראלית מדבקת, קטלנית, המשפיעת על חזירים מבויתים ופראיים, הנפוצה במיוחד באפריקה, אירופה, אסיה והקריביים. מחקר שנערך לאחרונה מעריך אם ASFV הגיע לארצות הברית זה עלול לגרום להפסדים כלכליים העולים על 50 מיליארד דולר במשך עשר שנים.
על ידי פיתוח מערכת גנטיקה הפוכה מבוססת גנומיקה סינתטית עבור ASFV, אנו לא רק מקדמים את ההבנה שלנו בנגיף זה, אלא גם ליצור כלים שניתן ליישם על איומים נגיפיים מתעוררים אחרים. למחקר זה יש פוטנציאל להפחית משמעותית את ההפסדים הכלכליים הנגרמים על ידי ASFV בתעשיית החזירים העולמית, ומספקים פתרונות נחוצים לשליטה ולמנוע התפשטות המחלה. "
Sanjay Vashee, Ph.D., סופר בכיר בעיתון, JCVI פרופסור
המערכת הגנטית ההפוכה מאפשרת למדענים לייצר במהירות גרסאות שהשתנו גנטית של ASFV וכרוכה במספר שלבים. ראשית, מדענים בונים DNA סינטטי, שהוא גרסה מתוצרת מעבדה של החומר הגנטי של הנגיף. שברי ASFV משתנים ואז מורכבים לגנומים באורך מלא בשמרים באמצעות מכונות השילוב שלה. לאחר מכן מועברים הגנומים שהשתנו ל- E. coli מה שמאפשר בידודם בכמויות גדולות יותר.
לאחר מכן מועבר ה- DNA הסינטטי (או מוצג באופן מלאכותי) לתאי מארח יונקים אשר לאחר מכן נגועים בנגיף עוזר עצמי. נגיף העוזר העצמי הזה הוא גרסה מעוכבת של ASFV ששונתה באמצעות טכנולוגיית CRISPR/CAS9, כלי עריכת גנים רב עוצמה שיכול לחתוך במדויק את ה- DNA במיקומים ספציפיים. השינויים מבטיחים כי נגיף העוזר העצמי אינו יכול לשכפל בכוחות עצמו. למרות עיכוב זה, נגיף העוזר העצמי עדיין מספק את החלבונים והמכונות הנדרשים הדרושים ל- DNA הסינטטי כדי לשכפל ולהרכיב לחלקיקי נגיף חדשים.
תהליך זה מביא לייצור נגיפים רקומביננטיים חיים המכילים את השינויים הגנטיים הספציפיים שהוצגו ב- DNA הסינטטי. לאחר מכן ניתן להשתמש בנגיפים רקומביננטיים אלה להמשך מחקר או התפתחות חיסונים.
"באופן גלובלי, התפרצויות ASF גרמו להפסדים כלכליים הרסניים בהיקף של מיליארדי דולרים, ומשפיעים קשות על ענף החזיר, אבטחת המזון והפרנסות. באפריקה, ההשפעה יכולה להיות קשה בהתחשב בנוכחות של גנוטיפים מרובים של הנגיף, ובמחקרים נרחבים נרחבים במדדי ביו -אדיעות מתאימים כדי לשלוט על המחלה," ד"ר חוסס, אקסילו, אקסילו, אכן חוסן, אכן, אכן חוסין, אכן, אמצעי חוסין, אכן, נייר. "פלטפורמה זו נותנת תקווה לפתח חיסונים חדשים וממוקדים שיכולים להגן על בריאות בעלי החיים כדי להפחית את התמותה כמו גם את טביעת הרגל הסביבתית של מגזר בעלי החיים על ידי מניעת הפסדים מיותרים."
ניתן ליישם את מערכת הגנטיקה ההפוכה המבוססת על גנומיקה שפותחה עבור ASFV על וירוסים אחרים עם גנום לא זיהומי, ומציעה פוטנציאל משמעותי להתפתחות מחקרים ופיתוח חיסונים. לדוגמה, ניתן ליישם אותו על נגיף מחלות עור גושיות, נגיף DNA עם גדילים כפול, המשפיע בעיקר על בקר הגורם לפגיעה כלכלית משמעותית.
ניתן להתאים מתודולוגיה זו גם לנגיפי RNA מתעוררים כמו זיקה, צ'יקונגוניה, מיארו ואבולה, שגרמו להתפרצויות משמעותיות ומהווים איומים חמורים לבריאות העולמית. על ידי מינוף גנומיקה סינתטית, החוקרים יכולים לפתח במהירות כלים גנטיים הפוכים לנגיפים אלה המתעוררים החדשים, ולהקל על חקר הביולוגיה שלהם ויצירת חיסונים וטיפולים יעילים.
בנוסף לד"ר ואשי, צוות המחקר כלל את הסופרת הבכירה לוסילה שטינה, Ph.D. (אילרי) והמחברים הראשונים וולטר פוקס, ד"ר רר. נט. (FLI) וניצרה אסד-גרסיה (JCVI). המחקר השלם, "פלטפורמת הנדסת נגיף חום חזירים אפריקני מבוסס גנומיקה, ניתן למצוא בכתב העת בכתב העת התקדמות מדעיתו המימון לעבודה זו סופק על ידי קרן החדשנות לחיסון לבעלי חיים של מרכז המחקר הפיתוח הבינלאומי (IDRC) (LVIF), שלב I 108514 ושלב II 109212.
