咬我:新型抗疟蚊子研制成功

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据估计,每年有 100 万人死于疟疾,这是一种由蚊子传播的寄生虫感染。目前的控制策略包括使用杀虫剂喷杀蚊子,或使用药物杀死感染人类的寄生虫。不幸的是,随着害虫进化出抵抗毒性治疗的方法,这些方法正变得越来越无效,因此迫切需要新的预防疟疾的方法。

近年来,科学家一直在修改昆虫的基因,希望能开发出无法传播寄生虫的转基因蚊子。尽管前景看好,但这些努力只产生了寄生虫传播能力降低的蚊子。现在,由亚利桑那大学昆虫学教授迈克尔·里尔领导的研究人员报告说,他们已经开发出一种转基因蚊子,它完全免疫于人体的主要疟疾致病寄生虫——恶性疟原虫的感染。研究人员希望他们的研究结果有一天能被用作抗击疟疾的新策略的一部分。

为了使疟疾传播,雌性按蚊必须先通过吸食受感染者的血液来摄入寄生虫。一旦进入蚊子体内,寄生虫会经历大约两周的成熟过程,从蚊子肠道转移到唾液腺,然后准备传播给其他人类宿主。


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对人类来说幸运的是,疟疾流行地区的蚊子很少能存活超过两周。因此,研究人员试图研究缩短蚊子寿命的方法,因为“即使适度缩短寿命也可能会显著影响寄生虫的传播,”作者在他们发表于7月15日在线期刊PLoS Pathogens上的论文中写道。

研究人员利用从研究其他模式生物(尤其是果蝇和线虫)的寿命和免疫力中学到的信息,来锁定蚊子中被怀疑控制蚊子寿命并调节其抵抗感染能力的基因。该团队改造蚊子以表达高水平的名为Akt的蛋白质的活性形式,并发现转基因蚊子不仅寿命缩短了——比对照组短大约20%——而且寄生虫感染被完全阻止。

“我们很惊讶它效果如此之好,”里尔在一份准备好的声明中说。“我们只是希望看到对蚊子的生长速度、寿命或它们对寄生虫的易感性产生一些影响,但很高兴看到我们的构建体完全阻止了感染过程。”

这是一个重要的第一步,因为仅需一个寄生虫就可以使蚊子具有传染性——即使只有一个寄生虫存活,它也可以继续产生数千个后代,里尔说。他补充说,他的团队想弄清楚寄生虫是如何被杀死的,因为这些信息可以用来制造更具抵抗力的蚊子。

然而,为了使任何转基因蚊子真正有效地对抗疟疾,转基因蚊子必须在竞争中胜过野生蚊子并最终取代它们,这是一个里尔承认并希望在未来解决的重大挑战。在此之前,里尔的转基因蚊子被安全地保存在他的实验室里。

带有红色荧光标记的蚊子幼虫的图像,表明它具有使其对疟疾寄生虫免疫的基因修饰,图片由亚利桑那大学的 M. Riehle 提供

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