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近日,帝国理工学院的研究人员找到了一种有效的“灭蚊”方法。他们利用“基因驱动”技术,对一群冈比亚按蚊(传疟媒介之一)进行了遗传改造,使其繁育出更多的雄性后代,从而影响其种群性别比例,达到消灭疟疾的效果。相关研究报告于5月12日发表在《Nature Biotechnology》上。
https://doi.org/10.1038/s41587-020-0508-1
该报告的***作者、帝国理工大学生命科学系***科学家Andrea Crisanti教授说:“这是一项里程碑式的研究,为科学家开发疟疾基因载体控制技术,从而消灭疟疾开辟了一条新路径。”
基于CRSPR的遗传操作,研究人员设计了一种被称为“男性偏向性畸变基因驱动器(SDGD)”的系统。通过在雄蚊精子生产过程中使用DNA切割酶破坏其X染色体,使其仅能生产雄性后代,并且这些遭到破坏的X染色体能够以极小的基因频率进行传播。
随后,研究人员在笼养蚊群中验证了该系统的效果,发现这种只产雄性的基因迅速在蚊群中传播,并且没有受到其天然抗性的影响,说明它几乎是100%遗传的。
共同***作者Drew Hammond博士说,“我们仍在实验室中测试这些菌株,但是如果基因驱动技术在野外有效,那么它在消除疟疾的斗争中可能会改变游戏规则。”
“基因灭蚊”真的可行吗?
事实上,早在2003年,帝国理工学院的科学家们就萌生出要消灭抗药性蚊子的想法,并开始探索“基因驱动”灭蚊的可能性。2018年,他们在《Nature Biotechnology》发表了一项研究报告介绍了使用 CRISPR 技术传播雌蚊不育症并使其种群崩溃的经过。
尽管“基因灭蚊”让人们看到了战胜疾病的希望,但该举措的安全性及其对自然界的潜在影响引发了一些学者的担忧。
去年,耶鲁大学进化生物学家Jeffrey Powell在《Scientific Reports》发表了一项研究报告,评估了巴西投放基因改造蚊子的效果及其影响。该研究指出,“基因灭蚊”可能会导致比其父辈更加强大的“变种蚊”,并造成雌蚊的交配偏向”现象。尽管该结论后来遭到质疑,但关于“基因灭蚊”的争议却并未停止。
《麻省理工科技评论》杂志曾就帝国理工学院的实验发出质疑,“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?”
伊利诺伊州立大学蚊子生态学研究员Steven Juliano则认为,失去一个物种可能是值得的,“原因是人类为此遭受的痛苦太过沉重。”
不过,还有一个问题值得思考,那就是在消灭一些传播传染病的蚊群后,这些疾病真的能就此消失吗?是否存在病原体转移到其他生物身上的可能性?