首批经过基因编辑的蜱虫为防治莱姆病提供了“新武器”

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。