從登革熱中恢復一次,您不一定就自由自在。以發(fā)熱,皮疹和使人衰弱為特征的蚊媒疾病是由四種遺傳上不同的登革熱病毒引起的。先前感染過第二種“血清型”的人可能會面臨更嚴重甚至威脅生命的癥狀?,F(xiàn)在,通過賦予蚊子一系列針對該病毒的抗體,研究人員首次制造出了至少在實驗室測試中似乎無法傳播任何形式的疾病的昆蟲。從理論上講,這些蚊子可以釋放到野外以抑制病毒的傳播。
哥倫比亞密蘇里大學的生物學家亞歷山大·弗蘭茲(Alexander Franz)說:“這是對的。”“如果您真的想對登革熱的流行產生強烈影響,這就是您需要做的。”
登革熱的常規(guī)控制策略,例如清除蚊子繁殖的死水,噴灑殺蟲劑以及用蚊帳保護人們等,都未能抵抗該病毒,該病毒在熱帶地區(qū)每年感染多達4億人。因此,一些研究人員正試圖從剛剛喝下感染血液的蚊子體內擊退登革熱。目的是防止病毒傳播到昆蟲的唾液中,然后在唾液中將其注射到被咬的下一個人中。
一種策略是與感染作斗爭,即通過給蚊子一種叫做Wolbachia pipientis的病毒阻斷細菌來滅蚊。在初步實驗中,將攜帶Wolbachia的昆蟲釋放到野外已降低了人類登革熱的感染率。其他方法可以修補蚊子基因組,例如,插入破壞病毒遺傳物質的合成RNA分子的基因。但是,沒有一種方法能夠有效地對抗該病毒的所有四個變種或血清型。
2013年,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的可能性。在多次感染登革熱的人的血液中,范德比爾特大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種抗體,該抗體可以與所有四種登革熱血清型強烈結合,并阻止它們感染新細胞。
蚊子不會像我們一樣針對目標病原體制造抗體,但是賦予它們制造這些免疫蛋白之一的能力可以幫助它們抵抗原本會傳給人的感染。在先前的研究中,研究人員賦予攜帶瘧疾寄生蟲瘧原蟲的蚊子一種抗體,使病原體脫離唾液。
這項新研究對登革熱病毒采用了類似的原理。加利福尼亞大學圣地亞哥分校的分子生物學家Omar Akbari及其同事重新設計了人類抗登革熱抗體,以簡化其結構,使其基因更易于插入蚊子基因組中。他們將瘦下來的抗體基因注入傳播登革熱的埃及伊蚊蚊子中。然后,他們將產生的昆蟲與兩個新基因的副本繁育后代,只有在血液進入腸道時才被激活。研究人員今天在《PLOS病原學》(PLOS Pathogens)中報告說,在工程蚊子喝了被四種登革熱血清型之一感染的血液后,唾液中沒有可檢測到的登革熱病毒。
在實驗室中,這些經過基因改造的蚊子可以交配并繁殖出健康的后代。它們的發(fā)育比典型的蚊子慢一些,雌性的壽命略短,但是很難從這些最初的測試中判斷出這些蚊子與野生蚊子相比較的適應性。
總體而言,這項工作是有希望的,F(xiàn)ranz說。但是未來的測試將需要證明登革熱病毒不會快速突變并逃避抗體的控制,并且插入的基因是穩(wěn)定的,能夠在一代又一代的蚊子腸中產生抗體。如果是這樣,他說:“我認為這可能是贏家。”
Akbari的小組最終希望將蚊子釋放到野外。為了有效地將抗登革熱抗體基因傳播到本地種群中,可以對釋放的昆蟲進行進一步改造,以提高該基因從親代傳給后代的自然可能性。這種“基因驅動”方法從未獲準在野外進行測試,并且可能迅速且不可逆地改變整個種群的基因組成。