https://frosthead.com

Може ли GM Mosquitoes да проправи път за разпространение на тропически вирус?

Контролирането на болести, пренасяни от комари, е малко като да играеш на удари с мол: Щом отпечатате носител на болестта в една област, те ще изскочат в друга. Като се вземе предвид по-голямата екологична картина, може да ви спести неприятностите.

Свързано съдържание

  • Един-единствен протеин е коренът на вирусността на денга
  • За да спрете ухапвания от комари, мълчете бактериите на кожата си
  • Могат ли комарите да се борят с маларията?

Това със сигурност се отнася за чикунгунята - произнасяна „чик-в-ГООН-я“ - вирус, който е сравнително нов за Америка. Патогенът се разпространява от ухапването на жаден комар и прави жертвите възпалени и трескави, понякога месеци наред. До 2006 г. вирусът е бил ограничен до тропическите райони на Африка, като от време на време пътуващите донасят вируса у дома. Наскоро беше съобщено, че актрисата Линдзи Лоън се е заразила с вируса през ваканциите, докато е почивала във Френска Полинезия. Локално предавани огнища на островите в Индийския океан и миналата година в Карибите и Флорида превърнаха чикунгуня в вирус, който да наблюдават.

Панама получи първия си роден случай миналия май и това подтикна изследователи от Smithsonian's Tropical Research Institute (STRI) да видят как азиатските тигрови комари ( Aedes albopictus ), един от преносителите на чикунгуня, се разпространяват в цялата страна и колко бързо се намират движението. Според техните резултати, публикувани днес в PLoS Пренебрегвани тропически болести, азиатските тигрови комари са нахлули в Панама, като са се ударили в тротоара, пътувайки бързо по изградени от човека пътища.

Но азиатските тигрови комари не са единствените, които пренасят вируса: Aedes aegypti комари също носят chikungunya и двата вида могат да разпространят вируса на денга, който има много по-голямо опора в Америка. "В много страни от Централна Америка, включително Панама, хората са гледали единствено A. aegypti ", казва Хосе Лоайза, ентомолог в STRI и Panama Instituto de Investigaciones Cientistas y Servicios de Alta Tecnologia. "И двата вида трябва да бъдат контролирани, за да се свалят случаите на денга и чикунгуня", казва той.

Генетично модифицираните комари осигуряват обещаващ, макар и спорен начин за контрол на такива заболявания. Британската биотехнологична фирма Oxitec е разработила стерилни A. aegypti комари, които могат да разпространят стерилността си към дивите популации и да намалят броя на комарите, пренасящи болести, които бръмчат около и хапят хора. Изследователите на СТРИ обаче предполагат, че тактиката на агресивно нахлуване на азиатски комар може да му помогне да колонизира райони, където ГМ комарите са унищожили местното население - разпространявайки чикунгуня и денга, докато те отиват.

Използване на Панама като лаборатория

Докато А. aegypti е в Централна и Южна Америка от 17-ти век, азиатският тигров комар не се появява в Панама до 2002 г., вероятно чрез превоз на товари с Азия. Loaiza и неговият колега по STRI Мат Милър искаха да видят как новодошлите комари се разпространяват в дивата природа и как двата вида могат да си взаимодействат.

За щастие, министерството на здравеопазването на Панама редовно събира проби от местни популации на комари в цялата страна и изследователите успяха да използват данни за събиране на азиатски тигрови комари, за да проследят разпространението на вида в Панама. Те моделираха скоростта и разпространението на кръвосмукачите въз основа на фактори, които биха могли да предизвикат инвазията: климат, човешко поведение, пътища или някаква комбинация от трите.

До 2009 г. нашествието на насекомите се разшири до крайбрежния град Колон, а до 2013 г. нахлу в по-голямата част от Западна Панама и източно от Панама. Оказва се, че местните пътища и магистрали с времето най-добре съответстват на пътя на бъга. „Изглежда, че се движи наистина бързо, особено когато вземете предвид, че наоколо има всички тези конкурентни комари“, казва Милър. Азиатските тигрови комари дори нахлули в сухи райони, които може би са били по-гостоприемни за A. aegypti .

Вероятно бъговете са пресекли хора. Често слагат ларвата си в стари гуми и след това се излюпват. Докато гумите пътуват, бъговете пътуват. Находката съвпада с предишните данни, картографиращи нахлуването на азиатски тигрови комари в САЩ и Европа и потвърждава, че дори и на местно ниво в тропиците, тези комари все още мигрират, използвайки същите маршрути. „Няма съмнение, те са страхотни стопаджии“, казва Фил Лунибос, ентомолог от университета във Флорида.

Жителите реагират, докато работник опушва имот, за да помогне за контролиране на разпространението на чикунгуня и треска на денга в Токумен, извън град Панама. Селективните програми за пръскане са стандарт при контрола на комарите, но GM комарите са обявени за нова, по-екологична стратегия. Жителите реагират, докато работник опушва имот, за да помогне за контролиране на разпространението на чикунгуня и треска на денга в Токумен, извън град Панама. Селективните програми за пръскане са стандарт при контрола на комарите, но GM комарите са обявени за нова, по-екологична стратегия. (CARLOS JASSO / Ройтерс / Корбис)

Азиатските тигрови комари все още не са нахлули в цяла Панама и изследователите препоръчват да се пръскат превозни средства с инсектицид, за да се предотврати разпространението им. Тъй като в Панама вече има проверени селскостопански пътни проверки, за да се намали разпространението на паразит по говедата, наречен вихрум, те предполагат, че пръскането може да се извърши на контролно-пропускателните пунктове. Изследователите твърдят, че тази стратегия би могла да намали случаите на чикунгуня и денга.

Не толкова перфектно решение

Екипът предполага също, че конкуренцията между тези комари може да повлияе на успеха на по-сложни стратегии, като въвеждането на ГМ комари. Oxitec са съсредоточили усилията си върху денга и са постигнали известен успех в дребните полеви работи в Бразилия и Каймановите острови. А през април 2014 г. изпитване на Oxitec, ръководено от Института Gorgas в Панама, пусна 60 000 генетично модифицирани комари A. aegypti в квартал Arraiján, западно от Панама. До октомври те видяха намаление с над 90 процента в местното население на комари в Панама, според неопубликувани резултати от Oxitec.

Но моделирането на Милър и Лоайза посочва възможността азиатските тигрови комари да заменят A. aegypti в райони, където ГМ програми убиват местната популация от други видове. Доказателства от югоизточните САЩ предполагат, че това се е случило, когато азиатските тигрови комари нахлули в района. Те също така предполагат, че дивите популации от A. aegypti от други места могат да бъдат в състояние сами да реинвазират тези области.

Всеки един от сценариите може да помогне за разпространението на чикунгуня в Панама и да улесни бъдещи огнища на денга. "В този конкретен случай, когато имате два комара, които могат да направят едно и също, но GM подходът ще засегне само един от тях, това изобщо няма смисъл", казва Милър. Първият случай на чикунгуня в Панама изскочи около същото време като изпитването на GM, но изследователите ги ограничават до чисто съвпадение.

Привържениците на GM комари твърдят, че повторното въвеждане е проблем навсякъде. „Всяко усилие за контрол на вектора ще трябва да се предпази от повторно въвеждане. Това не е характеристика или недостатък на който и да е конкретен подход ", казва Люк Алфий, който изучава венозни вирусни заболявания в Pirbight Institute във Великобритания плюс, Oxitec работи върху генетично модифициран азиатски тигров комар, въпреки че не е тестван в полето все още.

Успехът на програма за борба с ГМ на комари може да се свежда до това комарите по-добре да предават болестта на хората и това е сложно. Азиатските тигрови комари може да са по-добри за поддържане на вирусите извън огнищата и разпространението на специфични щамове. Тези щамове все още не са стигнали до тази страна на Атлантика. Вместо това комарите A. aegypti са най-подходящи за пренасяне на щама, който плава около Карибите в момента. „Въз основа на това, което в момента знаем за предаването на болестта на чикунгуня, аегипти трябва да се страхува повече от албопиктус “, казва Лунибос. Доказателствата сочат, че същото важи и за денга.

Така че замяната му може да не е най-лошото нещо на света, нали? „Най-лошият случай е, че извадите аегипти и албопиктът се придвижва, но сте заменили много ефективен вектор с неефективен, а в най-добрия случай изваждате ефективния и няма въздействие върху неефективния един ”, казва Крис Крийз, мениджър по комуникации в Oxitec.

Тази стратегия зависи от това, че денга е по-голям проблем в Централна и Южна Америка, а A. aegypti е по-добър носител и това може да се промени. Ако един пациент с правилния щам се появи в Панама и бъде ухапан от местен азиатски тигров комар, другият щам може скоро да се разпространи в цялата страна. "Това е само въпрос на време", казва Милър.

Щамът в Америка също може да мутира и да се развива по начин, който прави азиатските тигрови комари по-ефективен носител на вируса. Това всъщност се случи при три отделни огнища на островите в Индийския океан. Във всеки от тези сценарии нахлуването на азиатски тигрови комари може да превърне чикунгунята в основен проблем в Америка. „В комарите и вируса има еволюционен потенциал“, казва Лунибос.

Цената може да бъде най-значимият фактор за успеха на ГМ комари. В момента Oxitec не е сигурен колко ще таксува, въпреки че някои външни оценки са в обхвата на стотиците хиляди щатски долари. Една широкомащабна програма за профилактика на болестта ще изисква много ГМ комари. "Ако ще използвате GM комари в Панама, ще трябва да ги освобождавате с много чести темпове, което може да е наистина скъпо за страната", казва Лоайза. Към този момент не е ясно какви страни ще са готови да платят.

Loaiza и Miller не отписват технологията напълно. Генетичният инженеринг може да се окаже по-успешен, ако обстоятелствата са различни, може би във връзка с други оръжия в арсенала за борба с комарите. Каквото и да се случи, ясно е, че и двата вида заслужават внимателно око. Ако не сме внимателни, азиатският тигров комар може да помогне за издигането на чикунгуня до много по-широко разпространена заплаха за общественото здраве.

Може ли GM Mosquitoes да проправи път за разпространение на тропически вирус?