转基因蚊子拟非洲释放对抗疟疾 获比尔-盖茨支持

2018-12-25 | 作者: 新京报 | 标签: 转基因蚊子

根据今年11月发布的最新《世界疟疾报告》,2017年,约有2.19亿例病人,比前一年增加0.02亿例。大约70%的疟疾病例和死亡病例集中在11个非洲国家和印度。

联合国生物多样性公约(CBD)会议11月29日否决了“暂时禁止释放携带基因驱动生物体”的提议,这一决定为部分生物的基因驱动实验开了绿灯,包括在非洲开展的非盈利项目“目标疟疾”。

这个项目想要通过改造蚊子的基因来对抗疟疾,实验分为多个阶段,近期计划先在布基纳法索释放10000只转基因蚊子,观察转基因蚊子在现实中的生存状况。

该项目得到了比尔·盖茨夫妇的资金支持,让人们对消灭疟疾重燃希望,但是新技术带来的风险也备受争议。

通过人工剪辑生物基因片段改变遗传偏向

近年来,“基因驱动”成为生物学界的热门研究领域之一,其实这方面的探索已经持续了半个世纪。国际科学期刊《自然》介绍,基因驱动就是通过人工剪辑生物的基因片段,使特定基因在这一物种种群中有偏向性地遗传给下一代。比如对蚊子的部分基因进行修改,使其只产生雄性后代,这种蚊子就会慢慢失去繁衍能力。目前研究主要面向传播疾病或损害农作物的昆虫。

浙江大学昆虫科学研究所教授黄佳表示,基因驱动就是让某个遗传元件在一种群中进行扩散。“形象一点说,虽然并不准确,这一过程就像病毒感染,它会在群体中持续传播。基因驱动研究这么多年,现在为什么突然达到实用化的程度,主要是因为CRISPR-Cas9基因编辑技术的发现和成熟化,使基因驱动变得更加简单可行。我认为这门技术的门槛并不高,很有希望被用来控制蚊子在内的媒介昆虫。”

使按蚊只繁衍雄性以减少数量对抗疟疾

疟疾大多通过雌性按蚊叮咬传播。现在所知的共有400多种按蚊,其中约有30种是较严重的疟疾病媒。

今年9月,英国《自然·生物技术》杂志发表的一项最新研究显示,一种新的“基因驱动”机制可以导致携带疟疾的笼养蚊子种群完全崩溃。负责该研究的生物学家奥斯汀·伯特和安德烈亚·克里桑蒂正在带领科学团队在几个非洲国家开展“目标疟疾”(Target Malaria)项目,他们希望通过基因驱动来控制传播疟疾的蚊子的数量,以此降低疟疾的发病率。

“目标疟疾”在布基纳法索的团队首席研究员阿卜杜拉·迪亚巴特(Abdoulaye Diabate)接受新京报记者采访时说,实验将分为多个阶段,近期团队将先在布基纳法索的一个村庄释放约10000只转基因雄性蚊子,这些蚊子无法繁殖后代,它们并不利用“基因驱动”机制,不会对昆虫种群产生持久影响,也不会叮咬人类。研究人员将通过监控这些蚊子,获得转基因蚊子的更多信息,以观察转基因蚊子在自然界的生存状态,如与普通蚊子相比,转基因蚊子在繁殖等方面会不会出现什么状况。

这项实验今年8月已经获得了布基纳法索政府的批准。而“目标疟疾”的最终目标是,对传播疟疾的按蚊进行“育性基因”修改,它们繁衍的后代将几乎为雄性。然后让这种特定基因高比例地遗传给后代,大幅减少按蚊数量。布基纳法索团队主要将针对非洲危害较大的传疟媒介冈比亚按蚊进行实验,计划在2029年实现。

释疑1 某种蚊子灭绝对生态有什么影响?

是否造成影响还没有定论

对于利用基因驱动灭蚊的想法,一些科学家担忧消灭或者大规模地抑制整个物种可能会给环境带来不可预测的影响,即使是消灭危害人类健康的按蚊。而“目标疟疾”的实验就有可能让冈比亚按蚊走向灭绝。

《麻省理工科技评论》杂志就“目标疟疾”的实验发出质疑,“哪个国家、机构或个人有权力去改变影响全世界的自然法则?”据今日美国网站,美国伊利诺伊州立大学的蚊子生态学研究员史蒂文·尤利亚诺对于消灭冈比亚按蚊以消除疟疾的想法说:“失去一个物种可能是值得的,因为人类为此遭受的痛苦太过沉重。”

对于冈比亚按蚊灭绝是否会对生态系统造成影响,黄佳接受新京报采访时说,“我个人觉得不会。世界上蚊子有几千种,冈比亚按蚊和另几种按蚊灭绝了,和它同一‘生态位’的蚊子还有很多,所以不会有太大影响。”

“目标疟疾”的首席研究员迪亚巴特向新京报记者解释称,他们项目的目标不是消灭某种蚊子,而是控制它们的数量,最终消灭疟疾。

释疑2 基因驱动生物实验有什么风险?

可能被用作制造生物武器;蚊虫对基因驱动也可能产生抗性

“目标疟疾”的基因驱动生物实验距离真正落实还有很长一段时间,但是这个项目还是引发了很多争议。国际技术监管机构ETC集团联合执行董事吉姆·托马斯接受《华盛顿邮报》采访时表示,担心有人在昆虫中使用基因驱动技术来传播有毒物质。

黄佳对新京报记者说,基因驱动技术目前存在很多问题和隐忧,特别在使用安全上,因为这个技术可以被用作制造生物武器,一旦被不怀好意的人或者恐怖分子掌握,危险性非常大。所以科研人员需要制造刹车元件能够阻断基因驱动的发生,甚至是逆转。因此得等到可以制约基因驱动的手段出现,才能大范围或者说更加安全地使用这项技术。另外一个担忧在于,蚊虫会对药剂产生抗药性,它们同样也会对基因驱动产生抗性,实际上也是一种进化,我们也必须想办法应对这种抗性。

释疑3 有更好的办法对抗疟疾吗?

英国葛兰素史克公司研制出了世界上首个疟疾疫苗

世卫组织说,疟疾仍是“重大公共健康安全威胁”。现在基因驱动技术的安全性还无法得到保证,除此之外没有其他对抗疟疾的更好方式了吗?

除药物治疗,世卫组织建议采取多种方法预防感染疟疾,包括在室内喷洒防虫剂、使用喷有防蚊虫剂的蚊帐。在许多情况下行之有效。病媒控制在很大程度上依赖于拟除虫菊酯的使用,但是近年,在撒哈拉以南非洲国家和印度流行疟疾地区,普遍报告发生了杀虫剂耐药性现象。

另外,疟疾疫苗也是全球科学家持续研究的目标。据《自然》杂志,英国葛兰素史克公司研制出了世界上首个疟疾疫苗——RTS,S疫苗,将在加纳、肯尼亚和马拉维首次投入应用,5至17岁人群将接受接种,世卫组织将对疫苗的有效性、安全性能指标做出评估。

本版采写/新京报记者 陈沁涵

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来源:新京报

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