从糖尿病到罕见的血液病，CRISPR基因编辑技术正在改变人们应对许多公共卫生威胁的方式，而很少有比微小动物携带的媒介传播疾病更大的威胁。我们已经看到了在对蚊子进行基因编辑以减缓疟疾传播方面取得的许多令人振奋的进展，现在科学家们已经利用该技术首次展示了对蜱虫的基因编辑，这是防治莱姆病斗争中的一个重大突破。

在这之前，人们一直认为在蜱虫中进行基因编辑是不可能的，而且有充分的理由。对蜱虫卵的注射非常棘手，因为包含它们的卵子外面有一层坚硬的东西，里面的压力水平很高，而且还涂有母亲用所谓的Gené的器官创造的蜡质层。

该研究的共同第一作者、内华达大学里诺分校的分子生物学家Monika Gulia-Nuss说：“尽管蜱虫有能力获得并传播一系列衰弱的病原体，但对蜱虫的研究已经落后于其他节肢动物载体，如蚊子，主要是因为在应用现有的遗传和分子工具方面存在挑战。”

Gulia-Nuss和她的研究团队，包括来自马里兰大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家，相信他们终于破解了这个“密码”。这项突破性技术的第一步涉及到烧蚀Gené的器官以防止蜡质涂层的形成。然后用化学品苯扎氯铵和氯化钠处理蜱虫卵，既消除坚韧的保护层，又降低蜱虫卵内的压力。

Gulia-Nuss说：“我们能够仔细地解剖发情的雌性蜱虫，通过手术去除负责给卵子涂蜡的器官，但仍然允许雌性蜱虫产下可行的卵。这些无蜡卵允许向蜱虫卵注射基因编辑所需的材料。另一个主要挑战是了解蜱虫卵发育的时间。对蜱虫卵的了解如此之少，以至于我们需要确定引入CRISPR-Cas9的精确时间，以确保诱发基因变化的最大机会。”

该团队能够给卵子注射CRISPR-Cas9复合物，该复合物携带的酶能够在基因组的特定位置切割DNA，成功地删除两个不同的基因，蜱虫卵存活率为10%。另外，科学家们使用另一种形式的CRISPR-Cas9将一种肽注射到怀孕的雌蜱体内，将复合物输送到发育中的卵巢，以编辑后代的基因组。这项先前开发的技术被称为ReMOT控制，看到所有被注射的蜱虫都能存活。

“以前，没有实验室证明基因编辑在蜱虫中是可能的，”Nuss说。“有些人认为这在技术上太难完成。这是第一个证明在蜱虫中进行基因改造是可能的研究，不仅是通过一种，而是两种不同的方法。”

在证明了这一方案之后，科学家们现在可以开始编辑蜱虫的基因组，以防止莱姆病的传播，莱姆病每年在美国感染约30万人，同时还有这种微小蛛形纲动物携带的20多种其他疾病。一般来说，这些实验将涉及改变基因，希望找到影响病原体发展的调整方法，并最终使蜱虫对人类无害，这与正在进行的有关蚊子的努力类似。

Gulia-Nuss说：“拥有基因组编辑工具将使我们能够解开蜱虫基因组的一些秘密，使我们能够确定这些独特的动物如何在环境中生存，它们如何与病原体互动，以及我们如何防止蜱虫向人类和牲畜传播疾病。”

这项研究发表在《iScience》杂志上。

标签： 科学探索 首批经过基因编辑的蜱虫为防治莱姆病提供了新