CRISPR 基因驱动可以通过加速限制野生种群中寄生虫传播的工程性状的传播,彻底改变传染病的控制。尽管淡水蜗牛作为寄生吸虫的宿主,每年导致 2 亿例血吸虫病,但软体动物的基因驱动技术却很少受到关注。蜗牛中成功的驱动必须克服自体受精,这是宿主蜗牛的一个共同特征,可以阻止驱动的传播。在这里,我们开发了一个新颖的群体遗传模型,该模型考虑了蜗牛的混合交配和种群动态、受多个等位基因调控的对寄生虫感染的易感性、基因型之间的适应度差异以及一系列驱动特征。我们将该模型与血吸虫病传播的流行病学模型相结合,以表明针对感染免疫的蜗牛种群改造驱动可能受到多种生物和生态因素的阻碍;然而,在一系列条件下,人类通过化疗实现的疾病减少可以通过驱动来维持。单独使用改变蜗牛免疫力的驱动可以在释放几年后显著减少人类疾病。这些结果表明,基因驱动与现有的公共卫生措施相协调,可能成为在选定的传播环境中通过有效的 CRISPR 构建体设计和对遗传和生态景观的评估来减少血吸虫病负担的有用工具。
尽管预防性化疗在降低全球血吸虫病发病率方面发挥了重要作用,但仍然存在严峻挑战。这些问题包括某些群体被排除在大规模药物管理运动之外、存在持续的疾病热点以及复发感染的风险。这些挑战的核心是,目前用于确定感染负担的诊断工具不够灵敏,特别是在低流行环境中,这导致低估了活动性血吸虫感染的真实患病率。这一核心问题要求重新评估并可能调整世卫组织推荐的当前血吸虫病控制策略。更有针对性的干预措施和新方法已用于估计血吸虫病的患病率,例如通过使用精确制图来确定感染负担,精确制图提供高分辨率空间信息,描绘特定地理区域内的患病率变化。此类信息有助于指导有针对性的干预活动。然而,此类策略中对高度准确的诊断工具的需求是一个经常被忽视的关键因素。高灵敏度诊断测试的出现也为应用样本池策略以降低控制计划的成本提供了可能性。为了阻断血吸虫病的传播并最终消除血吸虫病,更好地针对局部进行预防性化疗,结合高灵敏度诊断工具,是至关重要的。
血吸虫病在世界许多地区都造成了高发病率和死亡率。这种疾病是由血吸虫感染引起的。过去几十年来,血吸虫病的控制一直集中在大规模药物管理 (MDA) 吡喹酮 (PZQ) 上,这是目前唯一可用于治疗的药物。尽管 MDA 计划做出了一致努力,但由于 PZQ 对幼年血吸虫无效,无法防止再次感染和出现 PZQ 抗性寄生虫,血吸虫病的流行和传播仍然基本未得到控制。此外,水、卫生和个人卫生计划以及蜗牛中间宿主控制等其他措施几乎没有效果。这些缺点表明,目前的控制策略在阻断传播方面严重不足,因此需要实施其他控制策略。理想情况下,需要一种有效的疫苗来提供长期保护,从而消除目前反复大规模用药的努力。然而,该领域的普遍共识是,将可行的疫苗与 MDA 和其他控制措施相结合,是实现消除血吸虫病目标的最佳机会。本综述重点介绍了血吸虫病疫苗候选物在不同阶段的人体临床试验的现状,并为未来的疫苗发现和设计提供了一些见解。