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基因滅蚊:人類能贏人蚊大戰(zhàn)嗎?

2018年07月11日 10:45 | 來源:廣州日報
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地球上最危險的動物是什么,鯊魚?獅子?老虎?蛇?大家腦海里可能會盡力搜索著這些兇猛的動物。實際上,如果以該動物每年致死多少人為標(biāo)準(zhǔn),答案或許是你意想不到的:地球上最致命的動物不是上述任何一種,而是蚊子——鯊魚每年約致10人死亡,獅子每年約致死100人,蛇每年約致死1萬人,而蚊子每年在全世界造成約83萬人死亡,其中蚊子傳播瘧疾造成的死亡每年超過44萬人。

近日,比爾及梅琳達·蓋茨基金會(簡稱蓋茨基金會)宣布將斥資410萬美元,用于研發(fā)攜帶自限基因的“殺手蚊”,以遏制瘧疾傳播。這是科學(xué)家基因滅蚊的又一嘗試,此前,對蚊子的各種基因改造項目已在一些地區(qū)開展,效果尚待觀察。未來,人類會贏得這場“人蚊大戰(zhàn)”嗎?

廣州日報全媒體記者溫俊華編譯

據(jù)美國媒體報道,蓋茨基金會近日宣布和英國Oxitec公司達成合作協(xié)議,將投入410萬美元科研經(jīng)費,以供Oxitec公司開發(fā)一種全新的基因改造蚊子。

該計劃是“用自我限制基因”改造雄性蚊子,被改造的雄性蚊子被釋放到野外與普通蚊子交配時,會把自限基因傳給后代,這種基因會令蚊子在成年之前死去。蓋茨基金會和Oxitec公司希望通過這種“殺手蚊”減少蚊子數(shù)量,從源頭上減少瘧疾的傳播。

“殺手蚊”自絕后代

Oxitec公司是2002年從牛津大學(xué)分離出來的一家基因工程公司,此前,蓋茨基金會曾向Oxitec注資至少500萬美元,以開發(fā)出基因改造蚊子,但雙方在2010年后停止合作。自2000年成立以來,蓋茨基金會致力于消除瘧疾,已為相關(guān)項目投入近20億美元資金。

從理論上說,“殺手蚊”計劃是安全的,因為該項目只釋放雄蚊,雄蚊并不咬人,咬人的是成年雌蚊,而其后代也會在自限基因的作用下在成年之前死亡,這意味著,基因改造蚊子與人類不會有直接接觸,對人類沒有危險。

Oxitec公司稱,在完成一次交配后,“殺手蚊”可以繼續(xù)尋找更多的雌性蚊子交配,遺傳自限基因可達十代。該公司表示,這種新型基因改造蚊子可能會在2020年底前被釋放到野外試驗。

當(dāng)然,計劃是完美的,但執(zhí)行的過程可能會出錯。此前在巴拿馬進行的一次攜帶黃熱病的蚊子試驗中,Oxitec公司錯誤地釋放了雌性蚊子,但該公司稱這些雌性蚊子不攜帶病毒,而且在釋放幾天后就死亡。

基因改造蚊子計劃也并非沒有阻力。據(jù)報道,Oxitec公司希望今年夏天在佛羅里達群島嘗試釋放一些實驗室制造的其他蚊子,在2016年,類似的計劃被當(dāng)?shù)鼐用裢镀狈磳?。?dāng)?shù)孛襟w稱,今年,Oxitec公司已經(jīng)在市政廳舉辦了幾次宣傳活動,并與當(dāng)?shù)毓賳T進行溝通,希望居民支持他們投放基因改造蚊子。

方法

基因滅絕VS基因改造

通俗來說,Oxitec公司的方法是在雄性蚊子中植入自限基因,通過基因改造滅絕埃及伊蚊的后代。Oxitec公司很早就展開對這種“殺手蚊”的研究,并陸續(xù)在世界各地進行小規(guī)模野外試驗。

根據(jù)Oxitec公司的數(shù)據(jù),2010年,該公司與馬來西亞政府合作,試驗結(jié)果顯示釋放的轉(zhuǎn)基因雄蚊與當(dāng)?shù)匾吧畚镁哂型鹊母偁幒徒慌淠芰Γ軌蝻@著降低當(dāng)?shù)匾吧<耙廖玫姆N群密度;2011年至今在巴西不同城市的野外釋放測試也表明,轉(zhuǎn)基因蚊子能夠有效抑制野生種群數(shù)量,數(shù)據(jù)顯示巴伊亞州茹阿澤魯?shù)囊粋€郊區(qū)釋放轉(zhuǎn)基因蚊子在一個季度內(nèi)使野生埃及伊蚊數(shù)量最高減少90%;2014年,印度、巴拿馬等國家也開始啟動基因改造蚊子試驗。

另一基因改造蚊子項目——“消除登革熱”項目,則采用不同的思路,它的目的不是消滅野生蚊子群種,而是改造它們?!跋歉餆帷表椖康墓餐l(fā)起人、澳大利亞莫納什大學(xué)醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)家奧尼爾發(fā)現(xiàn),被沃爾巴克氏體細菌(一種約60%的昆蟲物種中會自然產(chǎn)生的寄生蟲)感染且吸食含有登革熱或基孔肯雅熱病毒的血液的蚊子,在登革熱病毒測試中呈陽性,傳播該病毒的可能性更小。因此,研究人員“誘騙”該細菌在埃及伊蚊體內(nèi)“定居”,幫助蚊子對抗登革熱病毒感染,降低傳播疾病的風(fēng)險。

由于沃爾巴克氏體細菌僅通過蟲卵傳遞給后代,因此“消除登革熱”項目需要釋放能咬人的、攜帶沃爾巴克氏體細菌的雌性蚊子,旨在對蚊子種群產(chǎn)生永久性的改變。該項目已在澳大利亞、越南、印度尼西亞、哥倫比亞和巴西等國的40多個地區(qū)釋放了這種蚊子,其中大部分資助同樣來自蓋茨基金會。研究表明,寄生蟲能在10~20周內(nèi)擴散到“定位點”,并在蚊子種群中保留至少5年。

蚊子:最致命動物

蚊子種類超過2500種,除南極外,蚊子在世界各地繁殖,在繁殖高峰季節(jié),除了白蟻和螞蟻之外,蚊子在地球上的數(shù)量超過其他任何動物。蚊子攜帶各種致命疾病,威脅著世界一半人口,每年造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟損失。以下由蚊子傳播的疾病每年在世界各地肆虐:

瘧疾 一種由瘧原蟲引起的疾病,通過蚊子叮咬傳播,其癥狀包括發(fā)熱、頭痛、嘔吐等,不及時治療可危及生命,每年超過44萬例由蚊子引起的死亡是瘧疾造成的。

黃熱病 一種由黃熱病毒引起的急性傳染病,由埃及伊蚊叮咬傳播。臨床表現(xiàn)包括高熱、頭痛、黃疸、出血等,嚴(yán)重時可致死亡。去年7月至今年3月,巴西暴發(fā)黃熱病疫情,338人死于黃熱病。

寨卡病毒 由埃及伊蚊和庫蚊叮咬傳播,人感染寨卡病毒后可能出現(xiàn)發(fā)熱、皮疹、關(guān)節(jié)痛等類似登革熱的癥狀。絕大多數(shù)寨卡病毒感染者癥狀溫和,但孕婦感染寨卡病毒可能傷害胎兒大腦,導(dǎo)致新生兒小頭癥等缺陷。2015年以來,寨卡病毒在巴西等美洲國家持續(xù)傳播,巴西因寨卡疫情宣布進入全國公共衛(wèi)生緊急狀態(tài),至去年5月才結(jié)束。

登革熱 登革病毒是經(jīng)埃及伊蚊傳播引起的急性傳染病,患者染病后會出現(xiàn)發(fā)熱、皮疹、肌肉和關(guān)節(jié)酸痛等癥狀,嚴(yán)重時可致死亡。2016和2017年兩年,印度都有超過10萬人感染登革熱。

爭議

破壞生態(tài)VS影響輕微

雖然相關(guān)公司力證基因改造蚊子安全,在野外大規(guī)模釋放基因改造蚊子的計劃還是引發(fā)了很大爭議。環(huán)保組織反對使用基因改造蚊子,稱這個試驗會破壞一個重要野生動物種群和生態(tài)平衡。另一方面,因為轉(zhuǎn)基因動物的全面影響還沒有完全顯現(xiàn)出來,當(dāng)中還有很多人類并未了解的因素,因此這個過程存在許多潛在危險。

其次,環(huán)保組織指出,“埃及伊蚊數(shù)量下降最直接的環(huán)境風(fēng)險是,其空余生態(tài)位將被其他更有害的害蟲所占據(jù)”。例如,2009年在加蓬共和國進行的一項研究發(fā)現(xiàn),埃及伊蚊減少后,亞洲虎蚊數(shù)量增加,后者也是眾多致命疾病的攜帶者,比埃及伊蚊更容易傳播登革熱和基孔肯雅病毒。

基因改造蚊子涉及的另一個倫理爭議是,作為遏制疾病傳播的一種嘗試,基因改造蚊子是否應(yīng)歸類為醫(yī)學(xué)試驗,如果是,那這些項目的醫(yī)學(xué)試驗主體涉及人類,必須遵循嚴(yán)格的法律和指南。

最后,反對者指出,基因改造蚊子項目僅在一個社區(qū)就需要“每月或每隔幾周釋放一次蚊子,每次釋放量高達上百萬只”,這意味著,這是一個需要“持續(xù)不斷地付費”的永久性項目,成本很高,而研發(fā)公司則可獲得“巨額利潤”。

對此,科學(xué)家反駁說,釋放基因改造蚊子的目的不是要滅絕它們,“如果我們成功了,人們甚至不會注意到(蚊子數(shù)量的減少),野外仍然會有很多蚊子。”正在進行基因改造蚊子研究的倫敦帝國理工學(xué)院分子生物學(xué)家托尼說,相比人們的擔(dān)憂,他認(rèn)為蚊子造成瘧疾等致命疾病傳播所產(chǎn)生的危害更大。

編輯:趙彥

關(guān)鍵詞:基因滅蚊 蚊子傳播瘧疾

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