كشف فك شفرة جينوم ذبابة التسي تسي عن نقاط ضعفها

تنشر ذبابة تسي تسي مرض طفيلي المثقبيات الأفريقي البشري، المعروف باسم مرض النوم ومرض نجانا الذي يصيب البشر والحيوانات على التوالي. وفي جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، هناك 70 مليون شخص معرضون لخطر الإصابة بالعدوى القاتلة.

انتهى مشروع مدته 10 سنوات للكشف عن بيولوجيا الذبابة المسببة للأمراض
سمح فك تشفير جينوم ذبابة تسي تسي للباحثين بالكشف عن الخصائص الجينية التي تسمح للذبابة بالحفاظ على بيولوجيتها الفريدة ونقل الأمراض إلى كل من الحيوانات والبشر.

تنشر ذبابة تسي تسي مرض طفيلي المثقبيات الأفريقي البشري، المعروف باسم مرض النوم ومرض نجانا الذي يصيب البشر والحيوانات على التوالي. وفي جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، هناك 70 مليون شخص معرضون لخطر الإصابة بالعدوى القاتلة. ويندرج مرض النوم ضمن قائمة أمراض المناطق المدارية التي لم يتم علاجها بعد من قبل منظمة الصحة العالمية والتي أصبحت منذ عام 2013 هدفا للانقراض. إن فهم جينوم ذبابة تسي تسي والتدخل في قدرتها على نقل المرض هو جزء مهم من الحملة.

لقد طورت الذبابة الحاملة للمرض أساليب بيولوجية غير عادية لتحديد موقع مضيفها وإصابته. يسمح نظام الاستشعار المتقدم الخاص بها لأنواع مختلفة من ذبابة تسي تسي بتتبع مضيف محتمل عن طريق الشم والبصر. وكشف البحث عن بعض أجزاء العمليات الرئيسية وفتح نافذة جديدة لتخطيط استراتيجيات الوقاية وتقليل عدد الوفيات والمرضى من مرض النوم وغيره من الأمراض التي تنتشر عن طريق ذبابة تسي تسي.

"يحمل ذباب تزا تزا أمراضًا قاتلة وأضرارًا اقتصادية للبلدان التي يكون مزارعوها أقل قدرة على تحمل تكاليف تربية أنواع الماشية المقاومة لطفيليات المرض (المثقبيات)". يقول ماثيو بيريمان، الشريك البحثي من معهد سانجر التابع لمؤسسة ويلكوم تراتس البريطانية. "سوف يؤدي بحثنا إلى تسريع مجال البحث الذي يستخدم البيولوجيا الفريدة لذبابة تسي تسي من أجل منع إصابتها. وكلما زاد فهمنا، كلما تمكنا من تحديد نقاط الضعف واستخدامها للسيطرة على ذبابة تسي تسي في المناطق التي ينتشر فيها مرض النوم."

وقام الفريق الذي ضم 146 عالما من 78 مؤسسة في 18 دولة بتحليل جينوم ذبابة تسي تسي والجينات الـ 12 التي تتحكم في نشاط البروتينات. وسيوفر المشروع، الذي استغرق استكماله عقدًا من الزمن، لمجتمع البحث حرية الوصول إلى المعلومات من أجل تسريع تطوير وتحسين أساليب مكافحة ذبابة تسي تسي في هذه المنطقة المهملة من العالم.

تعتبر ذبابة تسي تسي قريبة من ذبابة الفاكهة، وهي حيوان مختبري مفضل لدى علماء الأحياء لأكثر من 100 عام، ولكن حجم جينومها يبلغ ضعف حجمها. توجد داخل الجينوم جينات مسؤولة عن البيولوجيا الاستثنائية. إن البيولوجيا الإنجابية لذبابة تسي تسي غير تقليدية. وعلى عكس معظم الحشرات التي تضع البيض، فإنها تلد ذبابًا حيًا يتطور إلى الحجم الكامل من خلال غدة متخصصة في الأم.

اكتشف الباحثون سلسلة من البروتينات المسؤولة عن البصر والشم والتي يبدو أنها تحرك الاستجابة السلوكية للذبابة عند البحث عن مضيف. واكتشفوا أيضًا الجين المستقبل للضوء rh5، وهو الرابط المفقود الذي يفسر انجذاب ذبابة تسي تسي إلى الألوان السوداء والزرقاء. وقد تم بالفعل استخدام هذا السلوك على نطاق واسع في تطوير الفخاخ المصممة لوقف انتشار المرض.

وقال الدكتور سيراب أكسوي، الشريك البحثي من جامعة ييل، إنه على الرغم من أن مرض النوم يؤثر على آلاف الأشخاص في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، إلا أن عدم وجود خريطة جينومية لبيولوجية حيوان تسا-تسا كان العائق الرئيسي أمام تحديد نقاط ضعفه.

"لقد أنشأ مجتمع الباحثين في أفريقيا وأوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا أداة بحثية أساسية لتتبع انتشار مرض النوم."

يتسلح ذبابة تسي تسي بجزيئات تنتجها الغدد اللعابية والتي تعتبر ضرورية لنظام غذائي يعتمد على الدم. اكتشف أعضاء الفريق عائلة واحدة من الجينات، وهي جينات tsal، التي كانت نشطة في الغدد اللعابية لذبابة تسي تسي. تمت دراسة هذه النتيجة وغيرها من النتائج بالتفصيل في ثماني مقالات بحثية مصاحبة لنشر تسلسل الجينوم لذبابة تسي تسي في مجلة العلوم.

وقال جون ريدر، مدير البرنامج الخاص للتدريب على أمراض المناطق المدارية في منظمة الصحة العالمية: "ستكون هذه المعلومات مفيدة في المساعدة على تطوير أدوات جديدة يمكنها الحد من ذبابة تسي تسي أو حتى القضاء عليها". "إن مرض النوم الأفريقي لا يخضع للبحث الكافي، ويسعدنا أن نساعد ونربط العديد من المجموعات البحثية للعمل معًا لتحقيق هدف مشترك واحد في الأفق - وهو القضاء على مرض فتاك."

لإشعار الباحثين