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轉基因蚊子能幹掉野生蚊子消滅瘧疾嗎?會威脅其他物種嗎?

春回大地,隨著氣溫的回暖,蚊子已經頻繁地出現了,這對平時比較「吸引」蚊子的朋友來說無疑是一種折磨。對於已經存在了超過3000萬年的蚊子你了解多少呢?有什麼方法來何減少蚊子數量呢?

好可怕的蚊子啊~(網路圖)

目前瘧疾防治方法已經竭盡所能了,但卻慘遭失敗。該怎麼辦?有發病前的預防治療和發病後的醫療護理,這兩種治療對受疾病影響最嚴重的人來說都太貴了。到目前為止,預防方法似乎效果最好——而且是大規模實施的最便宜的方法——就是蚊帳中的防蚊劑。而在撒哈拉以南的非洲,每30秒就有一名兒童死於瘧疾。因此,一種廉價的基於基因的預防方法的可行性可能的是一個爆炸式新聞。

傳播瘧疾的蚊子傳播方法是有效的,它的工作原理是這樣的:

當一隻雌性瘧蚊產卵時,它需要額外的蛋白質,這是它通過從脊椎動物(如鳥類、爬行動物或哺乳動物)吸血得到的。如果它吃的動物攜帶瘧疾寄生蟲,蚊子就會無意中把它順帶吸了過來。下次它吸動物的時候,它就把寄生蟲轉移到動物的血液里。這種轉移方式每年感染3億人。

這蚊子吃飽了一肚子血~(網路圖)

使用轉基因蚊子來幫助消滅瘧疾的想法已經存在一段時間了。從理論上講,如果你能創造一種「更好」的蚊子,而這種蚊子是無法傳播瘧疾寄生蟲的,你要把成千上萬的這種蚊子釋放到野外,它們最終會贏得生存遊戲,並取代能夠傳播瘧疾的蚊子。在這個理論上的解決方案中,一旦瘧疾從某一特定區域被根除,它就不會再出現,因為蚊子無法把它帶回去。但是呢,這樣也總有一個小小的故障。

激活一種能使蚊子對任何特定的瘧原蟲免疫的基因並不難(它們中有很多),並且能讓它失去了傳遞它的能力。這是一個相對便宜的實驗室程序。在這種情況下,科學家們開啟了蚊子體內控制SM1肽的基因。SM1肽是一種蛋白質,它似乎可以阻止瘧原蟲在蚊子體內的生長,使其無害。因此,讓蚊子對瘧疾免疫並不是問題。這是一種一直在逃避科學的「更好的蚊子」資格。對蚊子進行基因改造似乎總是讓蚊子變得更弱。而更弱的,也就是說抗瘧疾的蚊子不會贏得生存遊戲,所以把它釋放到野外是沒有了意義。2007年3月,約翰·霍普金斯大學的一組研究人員在《美國國家科學院院刊》上發表了一項關於轉基因蚊子健康狀況的研究報告。

當科學家們將1200隻轉基因蚊子和1200隻「野生」蚊子放進一隻感染瘧疾的老鼠的籠子里時,它們開始進食。所以在實驗開始時,轉基因和和野生的混合比例是50/50。(科學家們還觸發了一種基因,讓轉基因蚊子的眼睛在黑暗中發光,這樣它們就能很容易地識別出哪個是哪個。)在9個產卵周期之後,轉基因和野生動物的混合比例變化到了70/30。轉基因蚊子在野生蚊子中慢慢地存活了下來。研究人員認為,基因改造可能仍然削弱了抗瘧疾蚊子的能力,但它們獲得了生存優勢,因為寄生蟲無法在腸道內發育。這似乎使它們活得更久,使它們比那些瘧疾感染的同類生下更多的蛋。

但現在還不是把成群的抗瘧疾蚊子釋放到野外的時候。有幾個問題使得調查結果雖然前景光明,但只是初步,實際上這只是冰山一角。實際上是用轉基因蚊子來阻止瘧疾的傳播。首先,約翰斯·霍普金斯大學的研究小組發現,當兩組蚊子以未感染的老鼠為食時,它們也能同樣存活。這看起來是個好消息,但事實並非如此。當瘧疾寄生蟲進入情景時,轉基因蚊子只有一個優勢,在非瘧疾環境下它們也需要「更好」。大多數的雌性按蚊從不捕捉寄生蟲。因此,為了讓轉基因蚊子取代目前的蚊子,並對瘧疾傳播產生真正的影響,即使寄生蟲沒有出現,它們也必須戰勝它們。另外,最新的研究只針對了一種感染瘧疾的老鼠的寄生蟲,而且這種寄生蟲與感染人類的寄生蟲不同,因此一些科學家說,這些結果實際上只是表明,有可能阻止瘧疾在老鼠中的傳播。

在最好的情況下,越來越多的研究顯示了類似的結果:人類瘧疾寄生蟲的成功引入方程;發現使轉基因蚊子通常更適合野生蚊子的方法——至少還要10年才能把抗瘧疾蚊子放歸野外。將成千上萬的轉基因動物釋放到自然環境中,非常令人擔憂。因為這種規模的事從來沒有做過,也沒有辦法知道長期的、廣泛的生態影響可能是什麼。其他動物種群可能受到影響。蚊子的數量可能會增長到無法控制的水平,發展智力並佔領世界。或者,更有可能的是,瘧疾寄生蟲可能會適應新宿主的基因構成,使疾病保持活力,但以一種我們根本沒有治療的形式存在。

美市民對轉基因蚊子也不放心呢~

儘管如此,在任何情況下,那些被改造成抗瘧疾的蚊子都能比正常的蚊子存活下來,這是一個巨大的發現,而且它可能是保持這一研究方向向前發展所需要的概念證明。至少,這是一種可行的方法,可以在經濟上可行,大規模地根除瘧疾。

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