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生物多様性の喪失に対処するためのより良いテストツール

新しいツールは、野生動物の健康モニタリングを改善し、動物由来の病気をコントロールすることを目指している。

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目次

生物多様性の損失は、地球にとって深刻な問題だよ。42,000種以上が危険にさらされていて、16,000種以上が絶滅の危機にあるんだ。この問題は科学者や保護活動家だけのものじゃなく、公共の健康や食料安全保障にも影響を及ぼしているよ。動物から人間に感染する病気、いわゆる zoonotic diseases(人獣共通感染症)は、200件以上の既知のケースがあって、脅威が増してる。

これらの病気は農業を混乱させて、大きな経済的損失を引き起こすこともあるんだ。世界銀行の推計では、人獣共通感染症は家畜に20億ドル以上、関連する経済的影響で2000億ドル以上の損失をもたらしているみたい。人間の新しい病気の約75%が動物由来で、その多くは野生動物から来ているんだ。

人間と動物の接触が増えることで、状況は悪化しているよ。森林が破壊され、生息地が減ると、動物から人間への病気の感染の可能性が高くなるんだ。これは、違法な野生動物取引、狩猟、気候変動、自然地域への人間の活動が影響している。残念ながら、1990年以降、すでに森林被覆が大幅に減少しているのが現実なんだ。

こういった要因で生態系が変わっていくと、新しい病気の広がりをコントロールするのがほぼ不可能になる状況に達するかもしれない。このリスクは、野生動物の健康、人間の健康、食料安全保障を監視し、管理するための効果的なツールの緊急な必要性を示しているよ。

より良いツールの必要性

伝統的な野生動物や病気のための検査は、必要な場所から遠く離れたところで行われることが多いんだ。ほとんどの検査は専門のラボでしか行えないから、迅速な対応や脅威のタイムリーな検出が制限されているんだ。遺伝子検査が一つの解決策になる可能性があるけど、もっとアクセスしやすくする方法が必要だよね。

私たちのチームは、遺伝子検査を現場で行える新しいプラットフォームを開発したんだ。これによって非専門家でも使いやすくなってるよ。このプラットフォームには2つの主要なツールが含まれている。

まず一つ目は、Nucleic Acid Barcode Identification Tool(NABIT)っていうハンドヘルドデバイスだよ。このバッテリー式のデバイスを使えば、必要な場所で遺伝子検査ができるから、複雑なラボの準備は不要なんだ。誰でも操作できるように簡略化されているよ。

二つ目のツールはMolecular Development Kit(MDK)って呼ばれるもので、NABITでできる検査の種類を広げることができるんだ。他の科学者や開発者が新しい検査を作れるようにして、利用可能な診断ツールの範囲を広げることを目指しているよ。

NABITの仕組み

NABITは、複数の機能を持つコンパクトなユニットとして動作するんだ。サンプルを準備するエリアがあって、ユーザーはそこでサンプルを準備できるんだよ。サンプルが準備できたら、いくつかの検査を同時に行えるカートリッジに入れるの。

このデバイスは、加熱と光検出の組み合わせを使ってサンプルを分析するんだ。危険な病原体が存在するかどうかを判断するために、サンプルの反応をモニタリングできるよ。内蔵されたソフトウェアが結果を解釈して、使いやすい画面に表示してくれる。

NABITは持ち運びやすくて使いやすいように設計されていて、さまざまな場所でのテストを可能にするんだ。これは特に野生動物の監視において重要で、遠くのラボにサンプルを送るのが実際的でない場合があるからね。

新しい検査の開発

MDKの主な目標の一つは、NABITと簡単に統合できる新しい検査を開発することを促進することなんだ。MDKは開発者にリソースやガイダンスを提供して、特定のニーズに応じた新しい検査を作る手助けをしているよ。

これには野生動物の病気、農業の脅威、またはその他の関連する問題に対する検査が含まれるかもしれない。MDKはプロセスを標準化するように設計されていて、科学者が自分のアッセイをラボから現場に持ち込むのを簡単にしているんだ。

無視された診断、つまり多くの病気のための検査が不足しているという問題は、公共の健康や生物多様性の懸念に対処する上で重要な障害となっているよ。従来のビジネスモデルは高需要の検査に焦点を当てていて、多くの分野が手薄になっているんだ。

科学者コミュニティに自分の検査キットをNABITに提供してもらうことで、より広範な診断オプションに向けた必要なシフトを促進できると思う。

生物多様性の損失に対処する

生物多様性は健全な生態系を維持するために重要なんだ。種の損失は食物連鎖を乱して、さらなる環境問題を引き起こす可能性があるよ。野生動物の健康を検出し、監視する能力を向上させることで、生物多様性を保護するための積極的な手段を講じることができる。

NABITとMDKは、野生動物の健康監視へのアプローチを変える可能性を秘めているの。もっとアクセスしやすい検査ツールがあれば、保護活動家や農家は生態系への脅威をすぐに特定できるからね。

これは特に、気候変動や生息地の破壊が野生動物にとって課題を引き続き提示している今、重要だよ。こういった問題に早めに対処すれば、絶滅危惧種を守り、生態的バランスを保つために努力できるんだ。

影響を与える

NABITとMDKの潜在的な影響は広範だよ。コミュニティや保護活動により良い検査方法を提供することで、病気が広がる前やさらに深刻になる前に対応を改善できるんだ。

しかも、このツールは科学者、保護活動家、他のステークホルダー間の協力を促進しているよ。この相互に結びついたアプローチは、野生動物の健康や公共の安全に関連する複雑な問題に対する革新的な解決策を生み出すことができるんだ。

病気への対処に加えて、これらのツールは違法な野生動物取引に対抗する手段を提供することで、種の確認や野生動物集団への健康影響の監視にも役立つんだ。

結論

生物多様性の損失や人獣共通感染症の課題には緊急な対応が必要なんだ。NABITとMDKは、無視された診断の問題に対処するための重要な一歩を示しているよ。遺伝子検査を簡単にし、新しいアッセイの開発を促進することで、生態系を守り、公共の健康を向上させることができるんだ。

これらのツールをさらに開発・洗練させていくことで、私たちの目標は、こういった緊急の課題に一緒に取り組むことに専念する科学者やステークホルダーのネットワークを作ることだよ。より良いツールを手に入れれば、地球やそのすべての住人を守るチャンスが高まるんだ。

この革新的なアプローチはコミュニティ意識を育み、個人や機関が生物多様性を守り、より健康な未来を確保するための共有ミッションに貢献できるようにしているんだ。

オリジナルソース

タイトル: Decentralizing genetic testing for biodiversity monitoring and biosurveillance with the Nucleic Acid Barcode Identification Tool (NABIT) and Molecular Development Kit (MDK).

概要: O_LIThe escalating threats to biodiversity, public health, and food security posed by emerging infectious diseases and illegal wildlife trafficking requires novel approaches to biosurveillance. This paper introduces two innovations developed to address these multifaceted challenges: the Nucleic Acid Barcode Identification Tool (NABIT) and the Molecular Development Kit (MDK). C_LIO_LIThe NABIT is a handheld, battery-powered device that enables genetic tests to be performed at the point of contact by non-technical users, creating a critical bridge between centralized laboratories and the field by reducing barriers to accessible and routine genetic testing. Verification testing and validation results for the NABIT and the lyophilized assays used with it demonstrate key performance parameters, including sample preparation, detection sensitivity, and stability of field-ready assays after 17 months without refrigeration. C_LIO_LIThe MDK complements the NABIT by providing a framework for third-party development and deployment of field-ready genetic assays. Similar to software development kits (SDKs), the MDK offers documentation, software tools, and NABIT hardware to accelerate the development of new assays, enabling early detection strategies and minimizing future losses. Crucially, the MDK empowers scientists worldwide to contribute to a new ecosystem for wildlife genetics and biosurveillance by developing their own field-ready tests for the NABIT. C_LIO_LIIn summary, the NABIT and MDK present the potential for a paradigm shift in biosurveillance, ecosystem monitoring, and biodiversity conservation, enabling decentralized genetic testing, early disease detection, and rapid response to protect sensitive ecosystems, public health, and food security. C_LI

著者: Hal Holmes, M. Winters, C. Fang, G. Fotouhi, J. Mercader, D. A. Fox, P. M. Bunje, A. Dehgan

最終更新: 2024-03-05 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582993

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582993.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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