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基因驱动和人蚊大战


     来源:城市快报  2016.4.11 
   
基因驱动和人蚊大战
        
    蚊虫能传播80多种疾病,很多疾病都会致人畸形或死亡,如疟疾、黄热病、登革热、流行性乙型脑炎、基孔肯雅热、淋巴丝虫病和寨卡病等。

  基因编辑是当下十分火爆的一项技术,虽然没有在2015年获得诺贝尔奖,但依然是2016年生物医学领域的一大热门。它所显示出的改造基因和战胜疾病的潜力让研究人员意识到,这可能是战胜或杜绝蚊虫传播疾病的一个重要武器。

  基因驱动的概念,最早是2003年由英国伦敦帝国理工学院进化遗传学专家奥斯汀·伯特提出的,指的是一个能够快速将特定性状扩散到群体中去的系统,其中发展最快的一项技术,就是基因编辑。

  基因编辑技术可以对特定的基因进行增添、删除、破坏或者修饰,从而让某些基因在某一生物群体,如蚊子中扩散,让其灭种

  不过,研究人员发现,在目前的情况下,基因驱动只在少数生物中发挥作用,如果蝇和蚊子。显然,蚊子是现在人们最想进行基因驱动来对其灭种的生物。

  蚊虫传播多种疾病,对人类的杀伤力非常大。据世界卫生组织的一份统计显示,蚊虫每年在全球导致72.5万人死亡。其中,由蚊虫传播的疟疾、登革热和黄热病等,是致死人数最多的疾病。其罪魁祸首,是伊蚊和按蚊。

  为了达到基因驱动灭蚊的目的,各种转基因技术都是手段,即利用转基因技术生成转基因蚊,然后让这些蚊子携带的转基因发挥作用,在种群中扩散,经过多代繁衍,让某一种群自毁。

  在利用基因编辑技术进行基因驱动之前,研究人员就采用了“昆虫显性致死释放技术”来制造转基因蚊。转基因蚊的雌蚊不能存活(只有雌蚊叮人),雄蚊能存活,再通过释放雄蚊与野生雌蚊交配,将外源性基因传递到蚊子的若干代,最后让目标蚊,如埃及伊蚊、白纹伊蚊和冈比亚按蚊等种群灭绝。

  现在,一种双性品系的转基因埃及伊蚊OX513A已在开曼群岛和巴西进行了试验。结果显示,释放的OX513A雄虫与当地野生型雄虫具有同等的竞争和交配能力,并且能够显著降低当地野生埃及伊蚊的种群密度。还有研究表明,OX513A对野生蚊种群的抑制率达95%,几乎是让某一地方的伊蚊灭绝,如此就能有效防止登革热、黄热病和寨卡病等的传播,但是这一结果还需要更多的研究才能证实。

  这仅仅是一个开始。如果实验室中取得了理想的结果,还需要进行野外试验,以检验这种方式产生的转基因蚊是否会让某一种群的蚊子灭绝,或者由于雌蚊的大量减少而使蚊子叮人传播疾病的机会大大减少。这对于防止疟疾、黄热病、登革热、寨卡病等会起到很大的作用。

  从原理上看,基因驱动如果能使蚊子灭绝,同样也存在着让包括人在内的其他物种灭绝的可能,当然,具体是哪种转基因技术会威胁到人,可能现在还不明确,但不排除可能出现这样的生物武器

  另一方面,即便研发的转基因蚊不会对人有危害,也需要考虑生态副作用。用转基因技术让蚊子灭绝当然对人类有利,但是,当蚊子这个人类最大的敌人灭绝后,也需要评估和解决可能会产生的一些人类意想不到的后果。蚊子是自然生态中的一个生物链,如果蚊子灭绝了,那么以蚊子为生的壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓、青蛙、鱼、燕子和麻雀等生物是否会跟着衰亡和灭绝?

  当然,即便壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓等生物可能找到其他食物来代替蚊子,不会灭绝,但是,当这些生物在吃转基因蚊的时候,会不会也被动地接受有害的转基因,由此受到伤害或造成绝育?正是这些原因,使得世界卫生组织在鼓励尝试用转基因蚊来灭蚊的同时,也提出要进行更多的风险测评。

  转基因当然值得一试,但是,在面临人与自然和生态的关系时,首要的选择应是生存和允许生存和共生,其次才是赶尽杀绝某一物种。人类要征服蚊虫,还可以运用一种成本低、危害小、副作用少的方法,即对蚊子进行辐射,令其丧失生育能力,从而减少蚊子或让一种蚊子的种群灭绝。

  巴西的奥斯瓦尔多·克鲁斯基金会生物医药研究所正在进行这项研究,在实验室经过辐射绝育的雄蚊,与雌蚊交配后,雌蚊产下的卵中有70%无繁殖力。现在,研究人员在离巴西东北海岸350公里的费尔南多·迪诺罗尼亚岛投放了3万只绝育蚊子,以试验是否达到与实验室中一样的效果。如果成功并获得批准,这将是人类战胜蚊子的一种更好的方法。

  

 
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