蚊子內臟植入轉基因瘧疾殺手

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蚊子不會引起瘧疾——這種疾病是由惡性瘧原蟲寄生蟲引起的。然而,蚊子確實很好地將瘧原蟲傳播給每年約 5 億人。

然而,寄生蟲對蚊子的依賴不僅僅是運輸。瘧原蟲在其大部分複雜生命週期中都在蚊子體內度過,並在透過腸道時經過。

瓶頸就在這裡:雖然蚊子在吸血時可能會攝入 100 到 1,000 個未成熟的細胞,但當寄生蟲最終到達蚊子的腸道時,只剩下五個或更少的孢子,稱為卵囊。


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這就是研究人員攻擊的目標。腸道是一個複雜的地方,充滿了幫助分解營養物質和消化食物的細菌。也許這些細菌中的一些也可以被利用來分解瘧原蟲孢子。

約翰·霍普金斯瘧疾研究所的研究人員設計了一種基因改造版本的潘妥菌屬聚團菌,這種細菌天然存在於蚊子腸道中。新的聚團潘妥菌的作用與普通的聚團潘妥菌非常相似,並且應該能夠在野生蚊子種群中傳播。但經過基因工程改造的細菌具有一個獨特的致命特性:它產生破壞瘧原蟲卵囊的蛋白質。

這不是首次使用基因改造策略來抑制蚊子傳播的疾病。去年 11 月,我們報道了一個專案,該專案將基因改造蚊子引入野外。新的蚊子攜帶殺死幼蟲的基因——當它們與本地蚊子種群交配時,後代在能夠飛行之前就會死亡。

這種新方法不需要直接改造蚊子,只需要改造它們的腸道細菌,這使得該技術更具便攜性。超過 100 種蚊子傳播瘧疾,雖然研究人員只測試了兩種,但他們在《美國國家科學院院刊》上寫道,該策略“很可能是‘通用的’,因為有效性似乎不受蚊子物種的影響。” 並且效果顯著:基因增強細菌抑制了人類瘧疾寄生蟲惡性瘧原蟲和齧齒動物瘧疾寄生蟲貝氏瘧原蟲的種群,抑制率高達 98%。

 

圖片按蚊屬斯氏按蚊,來自 Flickr 上的 Wellcome Images

邁克爾·莫耶是《大眾科學》負責物理和太空報道的編輯。此前,他在《大眾科學》雜誌工作了八年,擔任文章編輯。他的文章“通往第十維度的旅程”獲得了 2005 年美國物理學會科學寫作獎,並曾出現在 CBS、ABC、CNN、福克斯和探索頻道。他曾在加州大學伯克利分校和哥倫比亞大學學習物理學。

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