從登革熱中恢復(fù)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(guò)第二種“血清型”的人可能會(huì)面臨更嚴(yán)重甚至威脅生命的癥狀?,F(xiàn)在,通過(guò)賦予蚊子一系列針對(duì)該病毒的抗體,研究人員首次制造出了至少在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中似乎無(wú)法傳播任何形式的疾病的昆蟲(chóng)。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(xué)的生物學(xué)家亞歷山大·弗蘭茲(Alexander Franz)說(shuō):“這是對(duì)的。”“如果您真的想對(duì)登革熱的流行產(chǎn)生強(qiáng)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(chóng)劑以及用蚊帳保護(hù)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(dá)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(nèi)擊退登革熱。目的是防止病毒傳播到昆蟲(chóng)的唾液中,然后在唾液中將其注射到被咬的下一個(gè)人中。
一種策略是與感染作斗爭(zhēng),即通過(guò)給蚊子一種叫做Wolbachia pipientis的病毒阻斷細(xì)菌來(lái)滅蚊。在初步實(shí)驗(yàn)中,將攜帶Wolbachia的昆蟲(chóng)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(bǔ)蚊子基因組,例如,插入破壞病毒遺傳物質(zhì)的合成RNA分子的基因。但是,沒(méi)有一種方法能夠有效地對(duì)抗該病毒的所有四個(gè)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(xué)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(qiáng)烈結(jié)合,并阻止它們感染新細(xì)胞。
蚊子不會(huì)像我們一樣針對(duì)目標(biāo)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(huì)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(chóng)瘧原蟲(chóng)的蚊子一種抗體,使病原體脫離唾液。
這項(xiàng)新研究對(duì)登革熱病毒采用了類似的原理。加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的分子生物學(xué)家Omar Akbari及其同事重新設(shè)計(jì)了人類抗登革熱抗體,以簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu),使其基因更易于插入蚊子基因組中。他們將瘦下來(lái)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(chǎn)生的昆蟲(chóng)與兩個(gè)新基因的副本繁育后代,只有在血液進(jìn)入腸道時(shí)才被激活。研究人員今天在《PLOS病原學(xué)》(PLOS Pathogens)中報(bào)告說(shuō),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(méi)有可檢測(cè)到的登革熱病毒。
在實(shí)驗(yàn)室中,這些經(jīng)過(guò)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(cè)試中判斷出這些蚊子與野生蚊子相比較的適應(yīng)性。
總體而言,這項(xiàng)工作是有希望的,F(xiàn)ranz說(shuō)。但是未來(lái)的測(cè)試將需要證明登革熱病毒不會(huì)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(chǎn)生抗體。如果是這樣,他說(shuō):“我認(rèn)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(duì)釋放的昆蟲(chóng)進(jìn)行進(jìn)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(qū)動(dòng)”方法從未獲準(zhǔn)在野外進(jìn)行測(cè)試,并且可能迅速且不可逆地改變整個(gè)種群的基因組成。