具有毒液基因的真菌可能是新的灭蚊剂
0世纪80年代,布基纳法索的Soumousso村帮助发射了一种最强大的抗疟疾武器:经杀虫剂处理的蚊帐,在那里进行了早期田间试验,并继续挽救数百万人的生命。
但随着蚊子对广泛使用的杀虫剂产生抵抗力,蚊帐失去了部分能量。现在,研究人员希望村庄可以通过测试一种新的反措施来帮助创造历史:一种杀死携带疟疾的蚊子的转基因(GM)真菌。科学家在本期“科学”杂志上报告说,在Soumousso一个占地600平方米的建筑中,被称为MosquitoSphere建造的温室,但用蚊帐代替玻璃 - 这种真菌在一个月内消灭了99%的蚊子。
荷兰瓦赫宁根的蚊虫控制公司In2Care的昆虫学家Marit Farenhorst说:“能够将抗杀虫剂的蚊子清除到这个水平是惊人的。”但是没有参与这项研究的Farenhorst强调,这种真菌距离现实世界的使用还有很长的路要走。由于它经过基因改造使其更具致命性,因此可能面临严峻的监管障碍。然而,这种真菌还具有明显的优势:除了蚊子之外,它还可以免受昆虫的侵害,并且因为它不能在阳光下长时间存活,所以它不太可能扩散到建筑物内部以外的地方。
真菌自然感染各种昆虫,消耗宿主的组织以繁殖,并且它们已被使用数十年来控制多种农作物害虫。2005年,研究人员在坦桑尼亚的测试小屋中测试了一种名为Metarhizium的真菌,发现它杀死了传播疟疾的蚊子。但它的确如此缓慢,许多受感染的蚊子存活了足够长的时间以传播疟疾。确保蚊子捡到致命剂量的孢子也很困难。
从那以后,研究人员已经测试了数十种不同的真菌菌株对抗携带疾病的蚊子,但没有一种能够通过集合。因此,来自大学公园的马里兰大学(UMD)和布基纳法索Bobo-Dioulasso的健康科学研究所和Muraz中心的研究人员赋予了一种名为M. pingshaense的菌株,其中含有一种从蜘蛛毒液中分离出来的毒素基因。什么时候接触血淋巴,血液的昆虫版本。在实验室中,该团队表明它的产生可以更快地杀死蚊子,只有一两个孢子可能导致致命的感染。“但很难在实验室中复制大自然的复杂性,”UMD昆虫学家Brian Lovett说道,他帮助领导了这项研究。
布基纳法索是一个有希望进行实地测试的地方:与非洲许多国家不同,它有一个既定的系统来评估和批准转基因生物的使用。它也是世界上疟疾发病率最高的国家之一,并且杀虫剂抗性蚊子很普遍。出于这些原因和其他原因,美国国立卫生研究院资助了MosquitoSphere,它专门用于测试转基因生物。
研究人员与当地居民合作,从浅水池收集抗药性幼虫,并将其培养到成年期内的成年期。在咬了之后,雌性蚊子更喜欢在深色的表面上休息,所以团队将这种真菌混合在当地生产的芝麻油中,并将油涂在黑色的棉布上,然后将它们悬挂在球体的试验室中。
该团队比较了用野生型真菌,转基因真菌和没有真菌的油处理的薄片。他们在每个测试室中释放了500只雌性和1000只雄性蚊子,每周给蚊子喂食一只小鸡两个晚上。经过两代-45天后,对照室中有多达2500只成年蚊子,在野生型真菌的室内大约有700只,但在转基因真菌的隔室中只有13只。“这是一项优雅的研究,”Farenhorst说。然而,她指出,在许多地方获得转基因真菌的批准将是耗时且昂贵的,并且反转基因组织可能会反对,因为它们反对抗疟疾的转基因蚊子。“我不相信这是前进的方向。”
但坦桑尼亚达累斯萨拉姆Ifakara健康研究所的疟疾专家Gerry Killeen表示,转基因真菌可能比自然界中发现的更具优势:如果它可以获得专利,它可能更容易变成值得的产品。一家公司开发和营销。“新疟疾控制工具的最大障碍不是缺乏技术或想象力,而是缺乏市场,”他说。并且因为转基因真菌需要很少的孢子来引起致命的感染,所以该产品可以比未修饰的真菌更持久且更便宜。“如果这种技术有可能通过更有效的方式降低成本并延长产品寿命,”Killeen说,“然后再开启它。”