美國可能很快成為第一個批准商業使用一種常見細菌來對抗蚊子傳播病毒的國家,例如寨卡病毒、登革熱 和 基孔肯雅。
美國環境保護署 (EPA) 正在審查生物技術初創公司 MosquitoMate 的申請,該公司申請使用 沃爾巴克氏體 細菌作為對抗亞洲虎蚊 (白紋伊蚊) 的工具。該公司計劃將沃爾巴克氏體 作為一種殺蟲劑進行銷售——一種只殺死蚊子,而不影響其他昆蟲的殺蟲劑。環保署關於此事的決定將在 5 月 31 日結束的公眾評議期後作出。
MosquitoMate 的策略包括飼養感染了特定菌株沃爾巴克氏體 的蚊子,並將雄性蚊子釋放到環境中。當這些雄性蚊子與不攜帶相同菌株沃爾巴克氏體 的野生雌性蚊子交配時,產生的受精卵不會孵化,因為父系染色體無法正常形成。隨著感染的雄性蚊子持續被釋放與野生夥伴繁殖,害蟲種群數量減少。
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現在已有八個國家報告了可能由寨卡病毒引起的小頭畸形或其他胎兒出生缺陷病例,導致許多地區的官員考慮新的選擇,以減少蚊子數量。“我們需要儘可能多的有效工具,所以我們需要嘗試沃爾巴克氏體,”加州大學戴維斯分校的昆蟲學家湯姆·斯科特說。“這將需要一個完善的計劃,說明如何進行試驗。”
MosquitoMate 由肯塔基大學列剋星敦分校的研究人員創立,過去三年在三個州對沃爾巴克氏體 在 白紋伊蚊 蚊子中的應用進行了測試。肯塔基大學昆蟲學家兼公司創始人斯蒂芬·多布森表示,這種方法已將這些地區的野生蚊子數量減少了 70% 以上。
MosquitoMate 還在使用沃爾巴克氏體 來針對蚊子 埃及伊蚊,人們認為它是寨卡病毒的主要傳播媒介。該公司本月開始在加利福尼亞州克洛維斯對感染了 埃及伊蚊 的蚊子進行實地試驗,並已申請在佛羅里達州和加利福尼亞州橙縣進行類似的測試。
其他團體也在研究沃爾巴克氏體 消滅 白紋伊蚊 的能力。來自中國廣州中山大學和美國密歇根州立大學東蘭辛分校的研究人員去年開始在廣州沙仔島對感染了沃爾巴克氏體 的蚊子進行實地試驗。
3 月份,測試擴充套件到廣州的大刀沙島。研究人員每週釋放 150 萬隻雄性 白紋伊蚊,並計劃到 8 月底將這一數字增加到每週 500 萬隻。“我們的蚊子工廠目前是世界上最大的,”密歇根州立大學醫學昆蟲學家和微生物學家奚志勇說,他負責監督該專案。
但如此大規模、持續的蚊子釋放對於許多國家或城市來說可能過於昂貴。考慮到這一點,非營利性國際合作組織“消除登革熱”正在測試一種需要飼養更少蚊子的方法。相反,它使用一組攜帶沃爾巴克氏體 的起始蚊子來感染整個野生種群。
由此產生的後代攜帶細菌,但發育正常。但是,沃爾巴克氏體 感染會引發免疫反應並消耗關鍵的細胞資源,這有助於阻止病毒(如寨卡病毒和登革熱病毒)在這些蚊子中生長和複製 (H. L. C. Dutra et al. Cell Host Microbe http://doi.org/bhsh; 2016)。
“我們不是試圖殺死或抑制蚊子種群,我們只是讓它們在向人類傳播一系列病原體方面變得無效,”消除登革熱負責人、澳大利亞墨爾本莫納什大學理學院院長斯科特·奧尼爾說。該小組正在印度尼西亞、越南、澳大利亞、巴西和哥倫比亞的公開試驗中測試針對 埃及伊蚊 的技術。奧尼爾希望使該系統對發展中國家來說是負擔得起的,成本約為每人 1 美元。
但是,使用沃爾巴克氏體 來抑制或感染蚊子種群,從未被證實可以降低人類寨卡病毒或登革熱的發病率。奧尼爾說,“消除登革熱”小組已經看到在其釋放了感染沃爾巴克氏體 的蚊子的地區“登革熱傳播的崩潰”。該小組正在嘗試透過目前正在印度尼西亞和越南進行的受控、隨機研究來驗證這些觀察結果。
到目前為止,對感染了沃爾巴克氏體 的蚊子的測試幾乎沒有引起公眾的抵制。相比之下,美國居民使用庭院標牌、社交媒體活動和請願書抗議英國米爾頓帕克的 Oxitec 公司提出的轉基因蚊子試驗。Oxitec 和 MosquitoMate 都使用致命的生殖武器改造雄性蚊子,然後將它們釋放到環境中,與同類交配並抑制其種群。但 Oxitec 使用基因改造其蚊子,而 MosquitoMate 使用細菌。
美國食品和藥物管理局正在考慮 Oxitec 在佛羅里達州進行實地試驗的提案,收到了 2,600 多條公眾意見。但正如《自然》雜誌付印時,環保署正在接受公眾對 MosquitoMate 計劃的意見,截止日期為 5 月 31 日,但僅收到了一條意見。
本文經許可轉載,並於 首次發表 於 2016 年 5 月 24 日。
