咬我:新型抗瘧蚊子研製成功

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據估計,每年有 100 萬人死於瘧疾,這是一種由蚊子傳播的寄生蟲感染。目前的控制策略包括使用殺蟲劑噴殺蚊子,或使用藥物殺死感染人類的寄生蟲。不幸的是,隨著害蟲進化出抵抗毒性治療的方法,這些方法正變得越來越無效,因此迫切需要新的預防瘧疾的方法。

近年來,科學家一直在修改昆蟲的基因,希望能開發出無法傳播寄生蟲的轉基因蚊子。儘管前景看好,但這些努力只產生了寄生蟲傳播能力降低的蚊子。現在,由亞利桑那大學昆蟲學教授邁克爾·里爾領導的研究人員報告說,他們已經開發出一種轉基因蚊子,它完全免疫於人體的主要瘧疾致病寄生蟲——惡性瘧原蟲的感染。研究人員希望他們的研究結果有一天能被用作抗擊瘧疾的新策略的一部分。

為了使瘧疾傳播,雌性按蚊必須先透過吸食受感染者的血液來攝入寄生蟲。一旦進入蚊子體內,寄生蟲會經歷大約兩週的成熟過程,從蚊子腸道轉移到唾液腺,然後準備傳播給其他人類宿主。


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對人類來說幸運的是,瘧疾流行地區的蚊子很少能存活超過兩週。因此,研究人員試圖研究縮短蚊子壽命的方法,因為“即使適度縮短壽命也可能會顯著影響寄生蟲的傳播,”作者在他們發表於7月15日線上期刊PLoS Pathogens上的論文中寫道。

研究人員利用從研究其他模式生物(尤其是果蠅和線蟲)的壽命和免疫力中學到的資訊,來鎖定蚊子中被懷疑控制蚊子壽命並調節其抵抗感染能力的基因。該團隊改造蚊子以表達高水平的名為Akt的蛋白質的活性形式,並發現轉基因蚊子不僅壽命縮短了——比對照組短大約20%——而且寄生蟲感染被完全阻止。

“我們很驚訝它效果如此之好,”里爾在一份準備好的宣告中說。“我們只是希望看到對蚊子的生長速度、壽命或它們對寄生蟲的易感性產生一些影響,但很高興看到我們的構建體完全阻止了感染過程。”

這是一個重要的第一步,因為僅需一個寄生蟲就可以使蚊子具有傳染性——即使只有一個寄生蟲存活,它也可以繼續產生數千個後代,里爾說。他補充說,他的團隊想弄清楚寄生蟲是如何被殺死的,因為這些資訊可以用來製造更具抵抗力的蚊子。

然而,為了使任何轉基因蚊子真正有效地對抗瘧疾,轉基因蚊子必須在競爭中勝過野生蚊子並最終取代它們,這是一個里爾承認並希望在未來解決的重大挑戰。在此之前,里爾的轉基因蚊子被安全地儲存在他的實驗室裡。

帶有紅色熒游標記的蚊子幼蟲的影像,表明它具有使其對瘧疾寄生蟲免疫的基因修飾,圖片由亞利桑那大學的 M. Riehle 提供

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