گندی توکسوپلاسمااعتقاد بر این است که انگل که باعث ایجاد توکسوپلاسموز می شود ، به اندازه یک سوم جمعیت جهان آلوده می شود. بسیاری از این افراد هیچ علامتی ندارند ، اما انگل می تواند سالها در خواب بماند و بعداً از خواب بیدار شود تا در هر کسی که از آن مصون می شود ، بیماری ایجاد کند.
چرا این انگل تک سلولی بسیار گسترده است و چه چیزی باعث تکرار آن می شود ، سؤالاتی است که سباستین لوریدو ، استادیار زیست شناسی در MIT و عضو موسسه تحقیقات زیست پزشکی وایتهد را فریب می دهد. در آزمایشگاه خود ، تحقیقات از مسیرهای ژنتیکی که به حفظ انگل در حالت خواب و عواملی که منجر به منفجر شدن آن از این بیماری می شود ، باز می گردد.
لوریدو می گوید: “یکی از مأموریت های آزمایشگاهی من برای بهبود توانایی ما در دستکاری ژنوم انگلی و انجام آن در مقیاس که به ما امکان می دهد در مورد عملکرد بسیاری از ژن ها یا حتی کل ژنوم در زمینه های مختلف سؤال کنیم.”
داروهایی وجود دارد که می توانند علائم حاد را درمان کنند توکسوپلاسم عفونی که شامل سردرد ، تب و التهاب قلب و ریه ها است. با این حال ، پس از ورود انگل به مرحله خواب آلود ، این داروها روی آن تأثیر نمی گذارند. لوریدو امیدوار است که کار آزمایشگاه وی منجر به درمان های جدید بالقوه برای این مرحله شود ، و همچنین داروهایی که می توانند از جمله انگل هایی به عنوان انگل معروف به آن مبارزه کنند بابزیا ، که در نیو انگلستان بیشتر و بیشتر می شود.
“افراد زیادی وجود دارند که تحت تأثیر این انگل ها قرار می گیرند ، و انگل شناسی غالباً توجه را که سزاوار آن در بالاترین سطح تحقیق است ، جلب نمی کند. لوریدو می گوید: این بسیار مهم است که علمی ترین دستاوردها ، آخرین ابزارها و بیشترین مفاهیم در زمینه انگل شناسی را ارائه دهیم. “
جذابیت میکروبیولوژی
به عنوان یک کودک در کالی ، کلمبیا ، لوریدو مجذوب آنچه می تواند از طریق میکروسکوپ ها در آزمایشگاه ژنتیک پزشکی مادرش در دانشگاه وال دل کاکا ببیند. پدر وی منجر به مزرعه خانواده می شود و همچنین در دولت فعالیت می کند ، در یک مقطع به عنوان یک فرماندار موقت ایالت.
لوریدو می گوید: “مادر من در معرض ایده های بیان ژن و تأثیر ژنتیک بر زیست شناسی قرار گرفت ، و فکر می کنم این امر واقعاً باعث ایجاد علاقه اولیه به درک زیست شناسی در سطح اساسی شد.” “از طرف دیگر ، پدر من در کشاورزی بود ، بنابراین تأثیرات دیگری در مورد چگونگی تشکیل محیط زیست زیست شناسی وجود داشت.”
لوریدو تصمیم گرفت به کالج در ایالات متحده برود ، بخشی از آن به این دلیل که در آن زمان در اوایل دهه 2000 کلمبیا در حال پرش به خشونت بود. او همچنین به ایده حضور در کالج هنرهای لیبرال ، جایی که می تواند هم علوم و هم هنر را مطالعه کند ، جذب شد. وی سرانجام به دانشگاه تولان رفت و در آنجا با هنرهای نفیس و زیست شناسی سلولی و مولکولی دو برابر شد.
به عنوان یک هنرمند ، لوریدو روی چاپ و نقاشی تمرکز داشت. یکی از مناطقی که به خصوص خوشحال شد ، سنگ نگاری سنگی بود که شامل اچ کردن بلوک های سنگ آهک روغنی بزرگ ، پردازش تصاویر با مواد شیمیایی و سپس انتقال تصاویر به یک مقاله مطبوعاتی بزرگ بود.
او می گوید: “در پایان ، من چاپ زیادی کردم که فکر می کنم مرا به خود جلب کرد زیرا احساس می کردم راهی برای بیان است که از تکنیک های مختلف و عناصر فنی استفاده می کند.”
در همان زمان او در یک آزمایشگاه زیست شناسی که تحصیل کرده است کار می کند دافنیسخت پوستان کوچک موجود در آب شیرین که به دانشمندان کمک می کند یاد بگیرند که چگونه ارگانیسم ها می توانند در پاسخ به تغییرات در محیط خود ، ویژگی های جدیدی را توسعه دهند. به عنوان یک دانش آموز ، وی به توسعه راه هایی برای استفاده از ویروس ها برای معرفی ژنهای جدید در دافنیحرف در زمان فارغ التحصیلی از تولان ، لوریدو تصمیم گرفت تا علم را آغاز کند ، نه هنر.
“من واقعاً عاشق علوم آزمایشگاهی به عنوان یک فرومایه شدم. من عاشق آزادی و خلاقیت ناشی از او ، توانایی کار در تیم ها و به روزرسانی ایده ها ، نه کشف مجدد کل سیستم ، اما من واقعاً می توانم آن را برای مدت زمان طولانی تر توسعه دهم. “
لوریدو پس از فارغ التحصیلی از دانشکده ، دو سال را در آلمان گذراند و در انستیتوی زیست شناسی عفونت ماکس پلانک کار کرد. در آزمایشگاه Arturo Zychlinksy Lourido دو باکتری معروف به شیپل وت ماهی سالمونلاکه می تواند بیماری های جدی از جمله اسهال ایجاد کند. مطالعات وی در آنجا نشان داد که چگونه این باکتری ها به سلول ها وارد می شوند و چگونه آنها مسیر خود را از سلولهای میزبان تغییر می دهند تا به آنها در تولید مثل در سلول ها کمک کند.
به عنوان یک دانشجوی فارغ التحصیل در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس ، لوریدو در چندین آزمایشگاه با تمرکز بر جنبه های مختلف میکروبیولوژی ، از جمله ویروس شناسی و باکتری شناسی ، اما در نهایت با دیوید سیبلی ، یک محقق برجسته متخصص ، متخصص در متخصص ، تخصص در ، تخصص در ، متخصص در ، متخصص در متخصص در کار است. توکسوپلاسماحرف
“من زیاد فکر نکرده ام توکسوپلاسما قبل از رفتن به فارغ التحصیلی مدرسه ، “لوریدو به یاد می آورد. “به طور کلی ، من علی رغم برخی دوره هایی که صادقانه با موضوع بسیار سطحی رفتار می کنند ، از انگل شناسی آگاه نبودم. آنچه من دوست داشتم در اینجا بود ، سیستمی بود که ما آنقدر کم می دانستیم – ارگانیسم هایی که با کتابهای درسی سلول های یوکاریوتی متفاوت بودند. “
گندی توکسوپلاسما متعلق به گروهی از انگل های معروف به آپیکومپلکس ها است – نوعی تک یاخته که می تواند باعث بیماری های مختلف شود. پس از آلوده کردن یک میزبان انسانی ، گندی توکسوپلاسما این می تواند برای ده ها سال از سیستم ایمنی بدن ، معمولاً در کیست موجود در مغز یا عضلات پنهان شود. لوریدو بدن را به ویژه جذاب دانست زیرا به عنوان یک کودک 17 ساله به توکسوپلاسموز تشخیص داده شد. تنها علائم وی غده های متورم بود ، اما پزشکان خون وی حاوی آنتی بادی ها را در برابر آن یافتند توکسوپلاسماحرف
“این واقعاً جذاب است که در همه این افراد ، حدود یک چهارم تا یک سوم جمعیت جهان ، انگل ادامه می یابد. من احتمالاً هنوز در جایی از بدنم انگل های زنده داشته ام و اگر به مصونیت تبدیل شوم ، به یک مشکل بزرگ تبدیل می شود. او می گوید ، آنها به روشی کنترل نشده شروع به تولید مثل می کنند.
رویکرد تحول گرا
یکی از چالش های مطالعه توکسوپلاسما خوب ، ژنتیک بدن با باکتری ها یا سایر یوکاریوت ها مانند مخمر و پستانداران بسیار متفاوت است. این امر مطالعه عملکرد ژن انگلی را با جهش یا کشتن ژن ها دشوار می کند.
با توجه به این مشکل ، لوریدو در طول دوره تحصیلات تکمیلی خود برای مطالعه کارکردهای فقط چند مورد نیاز بود توکسوپلاسم ژن ها وی پس از فارغ التحصیلی از دکترای خود ، آزمایشگاه خود را به عنوان همکار در موسسه وایتهد راه اندازی کرد و شروع به کار بر روی راه های مطالعه کرد توکسوپلاسما یک ژنوم در مقیاس بزرگتر با استفاده از تکنیک برای ویرایش ژنوم CRISPR.
با CRISPR ، دانشمندان می توانند به طور سیستماتیک هر ژن موجود در ژنوم را از بین ببرند و سپس بررسی کنند که چگونه هر ژن مفقود شده بر عملکرد و بقای انگل ها تأثیر می گذارد.
“با تطبیق CRISPR با توکسوپلاسماما توانستیم کل ژنوم انگل ها را کشف کنیم. این تحول آمیز است ، “می گوید:” لوریدو ، که عضو Whitehead و عضو دانشکده MIT در سال 2017 شد “، از زمان کاربرد اصلی ما در سال 2016 ، ما توانسته ایم مکانیسم های مقاومت و حساسیت به دارو را کشف کنیم ، مسیرهای متابولیکی را تحت نظر داشته باشیم و بسیاری از جنبه های دیگر زیست شناسی انگل را بررسی کنیم. “
آزمایشگاه Lourido با استفاده از صفحه های مبتنی بر CRISPR ، یک ژن نظارتی به نام BFD1 را مشخص می کند ، که به نظر می رسد منجر به بیان ژن هایی می شود که انگل به بقای طولانی مدت در یک میزبان نیاز دارد. آزمایشگاه وی همچنین بسیاری از مراحل مولکولی مورد نیاز برای جابجایی انگل را بین شرایط فعال و خواب آلود نشان داد.
لوریدو می گوید: “ما به طور جدی در تلاش هستیم تا بفهمیم که چگونه سهم محیط زیست در نهایت انگل را از یک جهت یا جهت دیگر هدایت می کند.” “به نظر می رسد که آنها ترجیحا وارد این مراحل مزمن در سلولهای خاصی مانند نورون ها یا سلولهای عضلانی می شوند و وقتی شرایط مواد مغذی مناسب است یا در صورت عدم وجود ایمنی در میزبان ، در مرحله حاد بیشتر می شوند.”
