基因滅蚊﹕人類能贏人蚊大戰嗎﹖

2018-07-10 09:25 來源﹕廣州日報 
2018-07-10 09:25:51來源﹕廣州日報作者﹕責任編輯﹕孫佳涵

  地球上最危險的動物是什麼﹐鯊魚﹖獅子﹖老虎﹖蛇﹖大家腦海裡可能會盡力搜索著這些兇猛的動物。實際上﹐如果以該動物每年致死多少人為標準﹐答案或許是你意想不到的﹕地球上最致命的動物不是上述任何一種﹐而是蚊子──鯊魚每年約致10人死亡﹐獅子每年約致死100人﹐蛇每年約致死1萬人﹐而蚊子每年在全世界造成約83萬人死亡﹐其中蚊子傳播瘧疾造成的死亡每年超過44萬人。

  近日﹐比爾及梅琳達‧蓋茨基金會(簡稱蓋茨基金會)宣佈將斥資410萬美元﹐用於研發攜帶自限基因的“殺手蚊”﹐以遏制瘧疾傳播。這是科學家基因滅蚊的又一嘗試﹐此前﹐對蚊子的各種基因改造項目已在一些地區開展﹐效果尚待觀察。未來﹐人類會贏得這場“人蚊大戰”嗎﹖

  據美國媒體報道﹐蓋茨基金會近日宣佈和英國Oxitec公司達成合作協議﹐將投入410萬美元科研經費﹐以供Oxitec公司開發一種全新的基因改造蚊子。

  該計劃是“用自我限制基因”改造雄性蚊子﹐被改造的雄性蚊子被釋放到野外與普通蚊子交配時﹐會把自限基因傳給後代﹐這種基因會令蚊子在成年之前死去。蓋茨基金會和Oxitec公司希望通過這種“殺手蚊”減少蚊子數量﹐從源頭上減少瘧疾的傳播。

  “殺手蚊”自絕後代

  Oxitec公司是2002年從牛津大學分離出來的一家基因工程公司﹐此前﹐蓋茨基金會曾向Oxitec注資至少500萬美元﹐以開發出基因改造蚊子﹐但雙方在2010年後停止合作。自2000年成立以來﹐蓋茨基金會致力於消除瘧疾﹐已為相關項目投入近20億美元資金。

  從理論上說﹐“殺手蚊”計劃是安全的﹐因為該項目只釋放雄蚊﹐雄蚊並不咬人﹐咬人的是成年雌蚊﹐而其後代也會在自限基因的作用下在成年之前死亡﹐這意味著﹐基因改造蚊子與人類不會有直接接觸﹐對人類沒有危險。

  Oxitec公司稱﹐在完成一次交配後﹐“殺手蚊”可以繼續尋找更多的雌性蚊子交配﹐遺傳自限基因可達十代。該公司表示﹐這種新型基因改造蚊子可能會在2020年底前被釋放到野外試驗。

  當然﹐計劃是完美的﹐但執行的過程可能會出錯。此前在巴拿馬進行的一次攜帶黃熱病的蚊子試驗中﹐Oxitec公司錯誤地釋放了雌性蚊子﹐但該公司稱這些雌性蚊子不攜帶病毒﹐而且在釋放幾天後就死亡。

  基因改造蚊子計劃也並非沒有阻力。據報道﹐Oxitec公司希望今年夏天在佛羅里達群島嘗試釋放一些實驗室製造的其他蚊子﹐在2016年﹐類似的計劃被當地居民投票反對。當地媒體稱﹐今年﹐Oxitec公司已經在市政廳舉辦了幾次宣傳活動﹐並與當地官員進行溝通﹐希望居民支持他們投放基因改造蚊子。

  方法

  基因滅絕VS基因改造

  通俗來說﹐Oxitec公司的方法是在雄性蚊子中植入自限基因﹐通過基因改造滅絕埃及伊蚊的後代。Oxitec公司很早就展開對這種“殺手蚊”的研究﹐並陸續在世界各地進行小規模野外試驗。

  根據Oxitec公司的數據﹐2010年﹐該公司與馬來西亞政府合作﹐試驗結果顯示釋放的轉基因雄蚊與當地野生雄蚊具有同等的競爭和交配能力﹐能夠顯著降低當地野生埃及伊蚊的種群密度﹔2011年至今在巴西不同城市的野外釋放測試也表明﹐轉基因蚊子能夠有效抑制野生種群數量﹐數據顯示巴伊亞州茹阿澤魯的一個郊區釋放轉基因蚊子在一個季度內使野生埃及伊蚊數量最高減少90%﹔2014年﹐印度﹑巴拿馬等國家也開始啟動基因改造蚊子試驗。

  另一基因改造蚊子項目──“消除登革熱”項目﹐則採用不同的思路﹐它的目的不是消滅野生蚊子群種﹐而是改造它們。“消除登革熱”項目的共同發起人﹑澳大利亞莫納什大學醫學昆蟲學家奧尼爾發現﹐被沃爾巴克氏體細菌(一種約60%的昆蟲物種中會自然產生的寄生蟲)感染且吸食含有登革熱或基孔肯雅熱病毒的血液的蚊子﹐在登革熱病毒測試中呈陽性﹐傳播該病毒的可能性更小。因此﹐研究人員“誘騙”該細菌在埃及伊蚊體內“定居”﹐幫助蚊子對抗登革熱病毒感染﹐降低傳播疾病的風險。

  由於沃爾巴克氏體細菌僅通過蟲卵傳遞給後代﹐因此“消除登革熱”項目需要釋放能咬人的﹑攜帶沃爾巴克氏體細菌的雌性蚊子﹐旨在對蚊子種群產生永久性的改變。該項目已在澳大利亞﹑越南﹑印度尼西亞﹑哥倫比亞和巴西等國的40多個地區釋放了這種蚊子﹐其中大部分資助同樣來自蓋茨基金會。研究表明﹐寄生蟲能在10~20周內擴散到“定位點”﹐並在蚊子種群中保留至少5年。

  蚊子﹕最致命動物

  蚊子種類超過2500種﹐除南極外﹐蚊子在世界各地繁殖﹐在繁殖高峰季節﹐除了白蟻和螞蟻之外﹐蚊子在地球上的數量超過其他任何動物。蚊子攜帶各種致命疾病﹐威脅著世界一半人口﹐每年造成數十億美元的經濟損失。以下由蚊子傳播的疾病每年在世界各地肆虐﹕

  瘧疾一種由瘧原蟲引起的疾病﹐通過蚊子叮咬傳播﹐其症狀包括發熱﹑頭痛﹑嘔吐等﹐不及時治療可危及生命﹐每年超過44萬例由蚊子引起的死亡是瘧疾造成的。

  黃熱病一種由黃熱病毒引起的急性傳染病﹐由埃及伊蚊叮咬傳播。臨床表現包括高熱﹑頭痛﹑黃疸﹑出血等﹐嚴重時可致死亡。去年7月至今年3月﹐巴西暴發黃熱病疫情﹐338人死於黃熱病。

  寨卡病毒由埃及伊蚊和庫蚊叮咬傳播﹐人感染寨卡病毒後可能出現發熱﹑皮疹﹑關節痛等類似登革熱的症狀。絕大多數寨卡病毒感染者症狀溫和﹐但孕婦感染寨卡病毒可能傷害胎兒大腦﹐導致新生兒小頭症等缺陷。2015年以來﹐寨卡病毒在巴西等美洲國家持續傳播﹐巴西因寨卡疫情宣佈進入全國公共衛生緊急狀態﹐至去年5月才結束。

  登革熱登革病毒是經埃及伊蚊傳播引起的急性傳染病﹐患者染病後會出現發熱﹑皮疹﹑肌肉和關節酸痛等症狀﹐嚴重時可致死亡。2016和2017年兩年﹐印度都有超過10萬人感染登革熱。

  爭議

  破壞生態VS影響輕微

  雖然相關公司力證基因改造蚊子安全﹐在野外大規模釋放基因改造蚊子的計劃還是引發了很大爭議。環保組織反對使用基因改造蚊子﹐稱這個試驗會破壞一個重要野生動物種群和生態平衡。另一方面﹐因為轉基因動物的全面影響還沒有完全顯現出來﹐當中還有很多人類並未瞭解的因素﹐因此這個過程存在許多潛在危險。

  其次﹐環保組織指出﹐“埃及伊蚊數量下降最直接的環境風險是﹐其空餘生態位將被其他更有害的害蟲所佔據”。例如﹐2009年在加蓬共和國進行的一項研究發現﹐埃及伊蚊減少後﹐亞洲虎蚊數量增加﹐後者也是眾多致命疾病的攜帶者﹐比埃及伊蚊更容易傳播登革熱和基孔肯雅病毒。

  基因改造蚊子涉及的另一個倫理爭議是﹐作為遏制疾病傳播的一種嘗試﹐基因改造蚊子是否應歸類為醫學試驗﹐如果是﹐那這些項目的醫學試驗主體涉及人類﹐必須遵循嚴格的法律和指南。

  最後﹐反對者指出﹐基因改造蚊子項目僅在一個社區就需要“每月或每隔幾周釋放一次蚊子﹐每次釋放量高達上百萬隻”﹐這意味著﹐這是一個需要“持續不斷地付費”的永久性項目﹐成本很高﹐而研發公司則可獲得“巨額利潤”。

  對此﹐科學家反駁說﹐釋放基因改造蚊子的目的不是要滅絕它們﹐“如果我們成功了﹐人們甚至不會注意到(蚊子數量的減少)﹐野外仍然會有很多蚊子。”正在進行基因改造蚊子研究的倫敦帝國理工學院分子生物學家托尼說﹐相比人們的擔憂﹐他認為蚊子造成瘧疾等致命疾病傳播所產生的危害更大。

  (廣州日報全媒體記者溫俊華編譯)

[責任編輯:孫佳涵]

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