【科学百科】科学家试图通过基因改造蚊子来遏制疟疾

据外媒报道，4月13日发表在《eLife》上的一项初步研究表明，通过改变蚊子的肠道基因，使它们将抗疟基因传播给其物种的下一代，或许可作为一种遏制疟疾的颇具前景的方法。该研究是利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对蚊子基因进行改造，从而降低其传播疟疾的能力的一系列步骤中的最新一步。如果进一步的研究支持这种方法，它可以为减少疟疾引起的疾病和死亡提供一种新的方法。

蚊子对杀虫剂的抗药性以及疟疾寄生虫对抗疟药的抗药性日益增强，这就迫切需要新的方法来对抗这种疾病。基因驱动作为一种新方法正在接受测试。它们的工作原理是制造经过基因改造的蚊子，当它们被释放到环境中时，会传播基因，减少蚊子的数量或使昆虫不易传播疟疾寄生虫。但科学家必须在将转基因蚊子释放到野外之前，证明这种方法是安全有效的。

“基因驱动是控制疟疾的有前景的工具，”研究第一作者、英国伦敦帝国理工学院的研究助理Astrid Hoermann说。“但我们希望有一个明确的途径，在疾病最常发生的国家安全测试这种工具。”

在这项研究中，Hoermann及其同事对传播疟疾的冈比亚按蚊进行了基因改造。他们利用CRISPR-Cas9技术在蚊子吃血食后开启的基因中插入一个编码抗疟蛋白的基因。该团队这样做的方式，让整段DNA也能作为基因驱动，可以传递给大部分蚊子的后代。他们最初将该基因与荧光标记一起插入DNA中的三个不同位置，以帮助他们追踪该基因，后来又将标记去除，只留下一个小小的基因修饰。

接下来，该团队培育了这些蚊子，看看它们是否能够成功繁殖并保持健康。他们还测试了疟疾寄生虫在蚊子内脏中的发育情况。他们的实验提供了初步证据，证明这种基因改造的方法可以创造成功的基因驱动力。

“这些基因修饰是被动的，可以在现场进行测试，并经过严格的监管程序，以确保它们安全有效地阻断寄生虫，而不会引起人们对环境中意外传播的担忧，”研究资深作者、伦敦帝国学院生命科学系高级讲师Nikolai Windbichler解释说。“然而，一旦我们将它们与其他具有活性基因驱动的蚊子结合起来，它们本身就会变成基因驱动，而不需要任何进一步的变化。因此，我们的方法使基因驱动力离作为一种消除疟疾的策略在现场测试更近了一步。”