美国可能很快成为第一个批准商业使用一种常见细菌来对抗蚊子传播病毒的国家,例如寨卡病毒、登革热 和 基孔肯雅。
美国环境保护署 (EPA) 正在审查生物技术初创公司 MosquitoMate 的申请,该公司申请使用 沃尔巴克氏体 细菌作为对抗亚洲虎蚊 (白纹伊蚊) 的工具。该公司计划将沃尔巴克氏体 作为一种杀虫剂进行销售——一种只杀死蚊子,而不影响其他昆虫的杀虫剂。环保署关于此事的决定将在 5 月 31 日结束的公众评议期后作出。
MosquitoMate 的策略包括饲养感染了特定菌株沃尔巴克氏体 的蚊子,并将雄性蚊子释放到环境中。当这些雄性蚊子与不携带相同菌株沃尔巴克氏体 的野生雌性蚊子交配时,产生的受精卵不会孵化,因为父系染色体无法正常形成。随着感染的雄性蚊子持续被释放与野生伙伴繁殖,害虫种群数量减少。
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现在已有八个国家报告了可能由寨卡病毒引起的小头畸形或其他胎儿出生缺陷病例,导致许多地区的官员考虑新的选择,以减少蚊子数量。“我们需要尽可能多的有效工具,所以我们需要尝试沃尔巴克氏体,”加州大学戴维斯分校的昆虫学家汤姆·斯科特说。“这将需要一个完善的计划,说明如何进行试验。”
MosquitoMate 由肯塔基大学列克星敦分校的研究人员创立,过去三年在三个州对沃尔巴克氏体 在 白纹伊蚊 蚊子中的应用进行了测试。肯塔基大学昆虫学家兼公司创始人斯蒂芬·多布森表示,这种方法已将这些地区的野生蚊子数量减少了 70% 以上。
MosquitoMate 还在使用沃尔巴克氏体 来针对蚊子 埃及伊蚊,人们认为它是寨卡病毒的主要传播媒介。该公司本月开始在加利福尼亚州克洛维斯对感染了 埃及伊蚊 的蚊子进行实地试验,并已申请在佛罗里达州和加利福尼亚州橙县进行类似的测试。
其他团体也在研究沃尔巴克氏体 消灭 白纹伊蚊 的能力。来自中国广州中山大学和美国密歇根州立大学东兰辛分校的研究人员去年开始在广州沙仔岛对感染了沃尔巴克氏体 的蚊子进行实地试验。
3 月份,测试扩展到广州的大刀沙岛。研究人员每周释放 150 万只雄性 白纹伊蚊,并计划到 8 月底将这一数字增加到每周 500 万只。“我们的蚊子工厂目前是世界上最大的,”密歇根州立大学医学昆虫学家和微生物学家奚志勇说,他负责监督该项目。
但如此大规模、持续的蚊子释放对于许多国家或城市来说可能过于昂贵。考虑到这一点,非营利性国际合作组织“消除登革热”正在测试一种需要饲养更少蚊子的方法。相反,它使用一组携带沃尔巴克氏体 的起始蚊子来感染整个野生种群。
由此产生的后代携带细菌,但发育正常。但是,沃尔巴克氏体 感染会引发免疫反应并消耗关键的细胞资源,这有助于阻止病毒(如寨卡病毒和登革热病毒)在这些蚊子中生长和复制 (H. L. C. Dutra et al. Cell Host Microbe http://doi.org/bhsh; 2016)。
“我们不是试图杀死或抑制蚊子种群,我们只是让它们在向人类传播一系列病原体方面变得无效,”消除登革热负责人、澳大利亚墨尔本莫纳什大学理学院院长斯科特·奥尼尔说。该小组正在印度尼西亚、越南、澳大利亚、巴西和哥伦比亚的公开试验中测试针对 埃及伊蚊 的技术。奥尼尔希望使该系统对发展中国家来说是负担得起的,成本约为每人 1 美元。
但是,使用沃尔巴克氏体 来抑制或感染蚊子种群,从未被证实可以降低人类寨卡病毒或登革热的发病率。奥尼尔说,“消除登革热”小组已经看到在其释放了感染沃尔巴克氏体 的蚊子的地区“登革热传播的崩溃”。该小组正在尝试通过目前正在印度尼西亚和越南进行的受控、随机研究来验证这些观察结果。
到目前为止,对感染了沃尔巴克氏体 的蚊子的测试几乎没有引起公众的抵制。相比之下,美国居民使用庭院标牌、社交媒体活动和请愿书抗议英国米尔顿帕克的 Oxitec 公司提出的转基因蚊子试验。Oxitec 和 MosquitoMate 都使用致命的生殖武器改造雄性蚊子,然后将它们释放到环境中,与同类交配并抑制其种群。但 Oxitec 使用基因改造其蚊子,而 MosquitoMate 使用细菌。
美国食品和药物管理局正在考虑 Oxitec 在佛罗里达州进行实地试验的提案,收到了 2,600 多条公众意见。但正如《自然》杂志付印时,环保署正在接受公众对 MosquitoMate 计划的意见,截止日期为 5 月 31 日,但仅收到了一条意见。
本文经许可转载,并于 首次发表 于 2016 年 5 月 24 日。