轉基因真菌成蚊子殺手

上世紀80年代，布吉納法索的索穆薩村幫助開發了對抗瘧疾最強大的武器之一：經過殺蟲劑處理的蚊帳。蚊帳在那裡進行了早期實地試驗，並相繼拯救了數百萬人的生命。然而隨著蚊子對廣泛使用的殺蟲劑產生了耐藥性，蚊帳便失去了一些效力。

如今，研究人員希望這個村莊能夠通過測試一種新的應對措施再次創造歷史—— 一種能夠殺死攜帶瘧疾病毒的蚊子的轉基因真菌。科學家在索穆薩一個被稱為「蚊子圈」的600平方米的建築中進行了測試。該建築類似於溫室，但是用蚊帳代替了玻璃。結果顯示，在一個月內，這種真菌消滅了99%的蚊子。

研究人員在5月31日出版的美國《科學》雜誌上報告了這一研究成果。

荷蘭瓦赫寧根一家蚊蟲控制公司In2Care的昆蟲學家Marit Farenhorst說：「能夠將抗殺蟲劑的蚊子清除到這種水平真是令人吃驚。」但並未參與這項研究的Farenhorst強調，這種真菌離實際應用還有很長一段路要走。

由於轉基因使其更具致命性，這種真菌可能面臨嚴格的監管障礙。然而，它也有一些明顯的優勢，例如可以保護蚊子以外的昆蟲，並且由於這種真菌在陽光下存活時間不長，因此不太可能從使用它的建築內部擴散到外部。

真菌能夠自然感染許多種昆蟲，並通過消耗宿主的組織進行繁殖。幾十年來，真菌一直被用來控制許多種農作物害蟲。2005年，研究人員在坦尚尼亞的試驗大棚里測試了一種名為Metarhizium的真菌，發現它能夠殺死傳播瘧疾的蚊子。但這一過程非常緩慢，許多被真菌感染的蚊子能夠存活很長時間，足以傳播瘧疾。同時，科學家也很難確保蚊子感染到致命劑量的孢子。

從那時起，研究人員對數十種旨在對抗攜帶疾病的蚊子的不同真菌菌株進行了測試，但沒有一種真菌有效到足以通過測試。所以來自馬里蘭大學帕克分校（UMD）和布吉納法索博博迪烏拉索健康科學研究所的研究人員，賦予一種名為M. pingshaense的菌株一種來自蜘蛛毒液毒素的基因，後者在接觸血淋巴（昆蟲版本的血液）後便被激活。

在實驗室里，研究小組證明，這種真菌可以更快地殺死蚊子，而且僅僅一兩個孢子就可以導致致命的感染。「但在實驗室里很難複製大自然的複雜性。」參與領導這項研究的UMD昆蟲學家Brian Lovett說。

布吉納法索是一個很有希望進行實地試驗的地方——與非洲的許多國家不同，它有一套成熟的體系用以評估和批准轉基因生物的使用。該國同時也是世界上瘧疾發病率最高的國家之一，而且抗殺蟲劑蚊子分布廣泛。出於這些和其他原因，美國國立衛生研究院資助了「蚊子圈」項目，該項目專門用於測試轉基因生物。

研究人員與當地居民合作，從淺水池中收集抗殺蟲劑的蚊子幼蟲，並在設施內將它們培育至成蟲。蚊子叮咬後，雌蚊更喜歡在深色的表面休息，因此研究小組將這種真菌與當地生產的一種芝麻油混合，並將其塗在黑色棉布單子上。後者被懸掛在建築的測試室中。

研究小組比較了用野生型真菌、轉基因真菌和沒有真菌的油處理過的棉布單子。他們在每個測試室釋放了500隻雌蚊和1000隻雄蚊，並在每周兩晚用一頭小牛餵食這些蚊子。兩代之後，即45天，控制室中有多達2500隻成年蚊子，其中野生型真菌控制室中大約有700隻蚊子，而轉基因真菌控制室中只有13隻蚊子。

「這是一項優雅的研究。」Farenhorst說。然而她指出，在許多地方，批准使用轉基因真菌既費時又昂貴，同時反轉基因組織也可能會反對，就像它們反對抗瘧疾的轉基因蚊子一樣。「我不相信這是前進的道路。」

但坦尚尼亞達累斯薩拉姆Ifakara衛生研究所瘧疾專家Gerry Killeen指出，轉基因真菌可能勝過那些在自然界中發現的真菌——如果它能夠獲得專利，便可以更容易成為一個值得一家公司開發和在市場上銷售的產品。

「新瘧疾控制工具的最大障礙不是缺乏技術或想像力，而是缺乏市場。」Killeen說。由於轉基因真菌只需要很少的孢子就能引起致命感染，因此這種產品可能比未經轉基因的真菌更持久，也更便宜。「如果這項技術有潛力通過更強大的功能降低成本、延長產品的使用壽命，」Killeen說，「那就開始吧。」

（來源：《科學》 Raymond Leger）

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