經過基因改造能夠抵抗導致瘧疾的寄生蟲的突變蚊子，有可能在某些地區徹底消滅這種疾病。
人類透過感染了瘧原蟲屬寄生蟲的蚊子感染瘧疾。先前的研究表明，蚊子可以被改造以抵抗惡性瘧原蟲寄生蟲，但研究人員缺乏一種方法來確保抗性基因在野生種群中迅速傳播。
在11月23日發表於《美國國家科學院院刊》的研究中，研究人員使用了一種有爭議的方法，稱為“基因驅動”，以確保經過基因改造的蚊子會將其新的抗性基因傳遞給幾乎所有的後代——而不僅僅是通常情況下的二分之一。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
結果：一種可以在野生種群中像野火一樣蔓延的基因。
“這項工作表明，我們距離最終釋放實際的基因驅動候選者僅有一步之遙，”馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學研究酵母和線蟲基因驅動的進化工程師凱文·埃斯維爾特說。
對於加州大學歐文分校的分子生物學家、論文作者之一安東尼·詹姆斯來說，這樣的釋放將標誌著他30年來利用蚊子遺傳學來消滅瘧疾的探索的終結。
詹姆斯和他的實驗室已經煞費苦心地建立了達到這一目標的分子工具。他們已經研究出創造轉基因蚊子的技術（這是一項出了名的具有挑戰性的工作），並分離出了可以賦予對惡性瘧原蟲抗性的基因。但是，詹姆斯仍然缺乏一種方法來確保這些基因能夠在野生種群中紮根。
快進
基因驅動工程的概念已經存在大約十年了，詹姆斯的實驗室過去也曾嘗試生產它們。這個過程非常緩慢而痛苦。
然後，在1月份，加州大學聖地亞哥分校的發育生物學家伊森·比爾和瓦倫蒂諾·甘茨聯絡了詹姆斯，帶來了一個驚人的發現：他們在果蠅中設計了一種基因驅動，並想知道同樣的系統是否可以在蚊子中起作用。詹姆斯抓住機會想找出答案。
比爾和甘茨使用了 一種名為CRISPR-Cas9的基因編輯系統來設計基因驅動。他們插入了編碼系統元件的基因，這些元件旨在將特定的突變插入到他們的果蠅中。然後，CRISPR-Cas9系統將該突變從一個染色體複製到另一個染色體。詹姆斯在蚊子中使用了該系統，引入了兩個基因，他過去的研究表明，這兩個基因將導致對瘧疾病原體的抵抗力。
結果，蚊子將修飾後的基因傳遞給了超過99%的後代。儘管研究人員沒有最終確認所有昆蟲都對寄生蟲具有抵抗力，但他們確實表明後代表達了這些基因。
馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院研究新興技術的政治科學家肯尼斯·奧耶說：“這是一個非常重要的進展。” “這個領域的事情發展迅速。”
其他團隊正在開發可以控制瘧疾的基因驅動。倫敦帝國學院的一個團隊在傳播撒哈拉以南非洲瘧疾的蚊子種類——甘比亞瘧蚊中開發了一種基於CRISPR的基因驅動。該團隊的基因驅動使雌性蚊子卵子生產相關的基因失活，這可以用於減少蚊子種群，進化遺傳學家、團隊成員奧斯汀·伯特說。伯特說，他們的研究結果將於下個月在《自然生物技術》雜誌上發表。
奧耶指出， 這種技術進步正在超越圍繞使用基因驅動來改造野生種群的監管和政策討論。 基因驅動是有爭議的，因為它們有可能改變整個生態系統。
奧耶希望在田間測試基因驅動之前，研究人員將研究這些變化的長期後果，例如它們的穩定性和傳播到其他物種的潛力，以及控制它們的方法。“我不太擔心惡意，而是擔心出錯，”他說。
埃斯維爾特說，這家美國的研究團隊選擇了一種非本地蚊子物種進行實驗是一個明智的決定。（該團隊使用斯氏按蚊，它原產於印度次大陸。）“即使它們逃離實驗室，也沒有任何同類可以交配並傳播基因驅動，”埃斯維爾特說。
詹姆斯預測，他的團隊將花費不到一年的時間來準備適合田間試驗的蚊子，但他並不急於釋放它們。“在社會科學進步到我們可以處理它的程度之前，它不會有任何進展，”他說。“我們不會做任何愚蠢的事情。”
本文經許可轉載，並於2015年11月23日首次發表。