【資料圖】

論文通訊作者、英國帝國理工學(xué)院George Christophides表示，實驗室研究和計算機(jī)模型均表明，該方法可以阻止致命寄生蟲的傳播，并將消除瘧疾傳播。

值得注意的是，這種方法發(fā)揮作用的關(guān)鍵是基因驅(qū)動，即在野生蚊子種群中傳播所需的基因改造。這是一種可導(dǎo)致特定DNA片段被所有后代繼承的機(jī)制，而不是通常情況下只繼承遺傳信息的一半。基因驅(qū)動可使特定DNA在種群中傳播，即使它是不利的。

Christophides指出，這項新研究的依據(jù)是瘧疾寄生蟲在蚊子體內(nèi)發(fā)育并到達(dá)唾液腺需要10到12天，只有到達(dá)唾液腺后，蚊子叮咬才會感染人。因此，可以通過延遲寄生蟲的生長來破壞整個傳播周期。

為了做到這一點，研究團(tuán)隊對岡比亞按蚊進(jìn)行了基因改造，使其腸道細(xì)胞分泌兩種先前被證明可以延緩寄生蟲發(fā)育的小蛋白質(zhì)。其中一種蛋白質(zhì)來自非洲爪蛙，另一種來自蜜蜂。

結(jié)果表明，基因改造后的蚊子被感染后，需要多花幾天時間才能在蚊子的頭部檢測到瘧疾寄生蟲。更重要的是，這種變化還將蚊子的壽命縮短了幾天。Christophides說，這進(jìn)一步減少了蚊子存活到具有傳染性的時間的機(jī)會。

Christophides同時指出，這種方法還有兩個潛在的問題。隨著基因驅(qū)動的傳播，瘧疾寄生蟲會對這兩種蛋白質(zhì)產(chǎn)生耐藥性。但寄生蟲種群崩潰得越快，產(chǎn)生耐藥性的幾率就越低。因此，為避免這種情況，使蚊子可以盡可能多地傳播基因改造顯得尤為重要。

另一個問題是，蚊子的進(jìn)化方式可能會阻止基因驅(qū)動的進(jìn)行。研究人員表示，基因驅(qū)動的設(shè)計將使這種風(fēng)險最小化。

坦桑尼亞的研究人員正在用相同的方法改造當(dāng)?shù)氐奈米樱杂^察這種改造對當(dāng)?shù)丿懠布纳x的傳播效果如何。如果這些研究取得成功，研究團(tuán)隊希望在坦桑尼亞進(jìn)行實地試驗，但目前這項工作僅限于實驗室。

此外，其他研究團(tuán)隊正在利用基因驅(qū)動研究如何消滅蚊子種群。例如，讓所有雌性蚊子后代不育，而雄性后代保持生育能力，并繼續(xù)傳播基因驅(qū)動。在巴西，數(shù)百萬只轉(zhuǎn)基因雄蚊已經(jīng)被釋放，以減少野生蚊子的數(shù)量。這些轉(zhuǎn)基因蚊子攜帶一種基因，可以殺死與它們交配的任何雌性蚊子的后代。目前還沒有證據(jù)表明這種基因存在于野生動物中。

Christophides表示，這兩種方法可以一起使用。例如，一種殺手驅(qū)動可以用來消滅一個地區(qū)的蚊子，然后任何存活下來或從另一個地區(qū)進(jìn)入的蚊子可以通過另一種驅(qū)動進(jìn)行基金修改，以防止它們傳播瘧疾。