來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

記者：趙婉婷

岡比亞按蚊是坦桑尼亞特有的傳播瘧疾的蚊子。圖片來(lái)源：James Gathany

一項(xiàng)12月10日發(fā)表于《自然》的研究發(fā)現(xiàn)了用于對(duì)抗瘧疾的新方法?？茖W(xué)家利用基因驅(qū)動(dòng)的遺傳技術(shù)，對(duì)坦桑尼亞特有的傳播瘧疾的岡比亞按蚊進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示如果該技術(shù)在該國(guó)釋放，應(yīng)該能夠有效阻止瘧疾的傳播。

英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的George Christophides表示：“這肯定是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)。”通常情況下，動(dòng)物基因組中的特定DNA片段只會(huì)有一半傳給后代，因?yàn)楦改傅腄NA會(huì)在精子或卵子中分裂。然而，基因驅(qū)動(dòng)可以增加這一比例，即使這段DNA不提供任何進(jìn)化上的優(yōu)勢(shì)，也能迅速在一個(gè)種群中擴(kuò)散。

2013年，生物學(xué)家利用CRISPR基因編輯技術(shù)開(kāi)發(fā)了人工基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，通過(guò)將一個(gè)染色體上的DNA片段復(fù)制到另一個(gè)染色體上來(lái)阻止傳播瘧疾的DNA片段。

但具體是哪些片段呢？Christophides在2022年的報(bào)告中指出，通過(guò)兩種微小蛋白質(zhì)、可以大大減少瘧原蟲(chóng)在蚊子體內(nèi)的發(fā)育。這兩種抗瘧蛋白一種源自蜜蜂，另一種來(lái)自非洲爪蟾，編碼抗瘧蛋白的基因可以與幫助蚊子消化血液的酶基因相連，從而在蚊子進(jìn)食后產(chǎn)生并分泌到腸道內(nèi)。

盡管之前的測(cè)試是用幾十年前收集的實(shí)驗(yàn)室品系蚊子和瘧原蟲(chóng)進(jìn)行的，因此不清楚這種方法是否能在當(dāng)今受影響的非洲國(guó)家奏效。但現(xiàn)在，Christophides和坦桑尼亞伊法卡拉健康研究所的Dickson Lwetoijera已經(jīng)改造了當(dāng)?shù)氐陌次?，使其能生產(chǎn)基于此方法的基因驅(qū)動(dòng)組件。雖然這些組件被分開(kāi)存放以防止基因驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散，并且蚊子被安置在安全設(shè)施中，但測(cè)試顯示對(duì)從感染兒童身上獲取的瘧原蟲(chóng)有強(qiáng)烈的抑制作用，并且抗瘧蛋白基因有效復(fù)制?！罢f(shuō)明這項(xiàng)技術(shù)可以在實(shí)地應(yīng)用。”Christophides說(shuō)。

下一步計(jì)劃是在維多利亞湖的一個(gè)島嶼上釋放生產(chǎn)抗瘧蛋白的蚊子，觀察它們?cè)谝巴獾男袨?。團(tuán)隊(duì)正在與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)接觸并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，Lwetoijera提到：“到目前為止，政治和公眾的支持一直保持積極?！?/p>

一些保護(hù)組織呼吁對(duì)基因改造實(shí)施有效的禁令，但也有人認(rèn)為這些技術(shù)對(duì)于保護(hù)生物多樣性至關(guān)重要。Christophides希望基因驅(qū)動(dòng)可以幫助消除那些僅由按蚊傳播瘧疾的地區(qū)的瘧疾，“基因驅(qū)動(dòng)可能會(huì)扭轉(zhuǎn)局勢(shì)”。

此外，還有其他幾個(gè)小組也在研究用于控制瘧疾的基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該技術(shù)也被開(kāi)發(fā)用來(lái)控制各種害蟲(chóng)。在一些國(guó)家，轉(zhuǎn)基因蚊子已經(jīng)被釋放以控制野生蚊子種群，但這些方法依賴(lài)于持續(xù)釋放大量的昆蟲(chóng)。