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2013年以来,数千万只基因改造蚊被投进至巴西城市雅科比纳(Jacobina),它们会和野生蚊子杂交,并且子孙会不育,这样能大幅下降当地野生伊蚊的数量。可是,近期宣告于《科学陈述》的研讨指出,当地的蚊子种群中现已检测到了源自基因改造蚊的基因,这说明它们和野生蚊杂交的子孙也能传递基因。研讨估测这种新的“混血”蚊子或许生存才能更强,会变相加快病毒传达。但这一观念也遭到生物公司与一些专家的质疑和对立。
编译丨于颖卓
审校丨杨心舟
“以蚊治蚊”的方案
伊蚊(Aedes)是蚊科中最大的属,有近1000个不同的蚊子物种,咱们所熟知的“花蚊子”(白纹伊蚊),以及对人类要挟最大的埃及伊蚊(Aedes aegypti)都归于伊蚊属。
埃及伊蚊是多种丧命流行症的首要传达媒介,它们带着的病毒可导致黄热病、登革热、寨卡等多种疾病。埃及伊蚊不只危害着人类的健康,还给全世界造成了巨大的经济损失。其间,巴西等国家更是饱尝其害。
埃及伊蚊,登革热、黄热病等多种丧命流行症的首要传达媒介(来历:Wikipedia)
因为现在针对蚊媒流行症的有用疫苗和药物少之又少,科学家首要倾向于堵截这些流行症的传达途径,即想办法操控或消除带着病毒的蚊子。传统的办法首要是运用杀虫剂进行灭蚊,但鉴于它简单使蚊子发作耐药性,又对生态环境具有较大的破坏性。现在,科学家正活跃寻求更为有用的对策,而基因改造技能,正是其间颇具吸引力的一种新办法。
十多年来,英国的生物技能公司Oxitec一向对转基因蚊子进行实验。他们的战略是在不咬人的雄性埃及伊蚊体内植入一种致死基因,当野生雌蚊与之交配后,这种致死基因会传递给下一代,导致其代存活才能极差且“不孕不育”,然后显着下降蚊子的数量。
Oxitec成功研制出了抱负的转基因伊蚊,代号OX513A。他们首先将别离具有古巴和墨西哥血缘的埃及伊蚊进行了杂交,然后向杂交品种体内植入了两种基因——一种可致子孙逝世,另一种可发作荧光蛋白然后便于追寻。在实验室条件下,OX513A与野生型交配后,仅有3%左右的子孙可以存活至成年,并且Oxitec信任,剩余的少量的幸存者也不具有生育才能。
远景好像一片光亮。
所以,巴西政府出资购买了OX513A,以期操控当地暴虐的蚊子和其引发的登革热。从2013年开端,Oxitec每周向巴西东部巴伊亚州的雅科比纳市投进大约45万只OX513A雄蚊,并持续投进了27个月。依据Oxitec的陈述,当地野生蚊子的总数下降了90%,效果喜人。
意想不到的基因传递
依照Oxitec的完美想象,OX513A和当地野生雌蚊交配后,下一代存活率极低,且无法具有生育才能。可是,现实真是如此吗?
耶鲁大学的进化生物学家Jeffrey Powell带领他的研讨团队进行了独立查询。在投进项目开端后的第6、12、27个月,他们对雅科比纳的多个地址的伊蚊幼虫进行了三次采样和基因分型,最终一次归于接连采样,总共持续了3个月。
剖析成果与Oxitec的陈述截然不同,研讨团队发现,当地蚊子的基因组与原先比较发作了显着的改变,样本中大约10%到60%的个别具有了来自OX513A的基因。这意味着,OX513A与野生雌蚊的子孙不只可育,还发作了不少具有巴西、古巴、墨西哥的“三国混血”。而依照Oxitec原先的描绘,杂交子孙应该会不孕不育,敏捷逝世,因而OX513A的基因不应该传递下去。也就是说,这一切原本不应该发作。
Powell对此现象标明忧虑,他猜想新式蚊子有或许比它们的父辈更强壮。研讨团队检测了新变种对登革热和寨卡病毒的传达率,但并未发现显着差异。可是,研讨人员以为这只是在实验室条件下进行的测定,这些新变种在户外传达其他病毒的才能或许会有所不同,又或许OX513A的基因进入或许会增强新变种关于杀虫剂的耐药性。
Powell着重:“尽管现在新变种没有显示出任何已知的健康危险,可是不知道的成果才是最令人忧虑的。”
值得注意的一点是,在投进项目后期,研讨团队收集到的伊蚊样本中OX513A的基因进入显着削减。别的有研讨标明,雄蚊投进初期对当地的伊蚊起到了巨大的抑制作用,但不知为何,18个月今后,抑制作用大大削弱,伊蚊数量又逐步康复到了原先的水平。
Powell等人猜想,雅科比纳的雌蚊或许发作了“交配倾向”现象,即雌性不愿意与繁衍才能弱的雄性进行交配,而这些基因改造蚊或许位列其间。
辩驳和质疑声
Powell等人的论文于9月10日在《科学陈述》上宣告后,遭到了Oxitec方面的激烈辩驳。
公司讲话人称,Powell团队的研讨包含了“很多虚伪的、估测性的和未经证明的说法”。在一份长达三页纸的文件中,Oxitec责备论文并没有发现“OX513A雄蚊的投进对当地的人群或许环境有任何实质性的负面影响”,却充满着各种误导性的猜想。早在户外实践投进之前,公司内部的实验成果就标明向OX513A刺进的“致死基因”并不会让蚊子子孙100%致死,子孙仍有小概率存活。讲话人标明,公司“十分清楚这一点”。
关于论文中提及的“交配倾向”这一说法,Oxitec也进行了批驳:全球范围内现已投进了大约10亿只转基因雄蚊,从未有人观察到“交配倾向”的现象。
争议持续发酵,一些与Oxitic没有利益联系的科学家也站了出来,对该论文表达了自己的质疑。
宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家Jason Rasgon必定了论文中遗传学发现的重要性,但他也标明其间的一些猜想显得言过其实且不负责任。Rasgon以为,作者应该在论文里着重,在新出世的蚊子里并没有发现转基因蚊DNA里的致死基因和荧光蛋白基因。现在雅科比纳蚊子种群里发现的新基因只不过是来自OX513A雄蚊的“遗传布景”,即OX513A基因中原本就有一些来自古巴和墨西哥种群。
Powell的研讨团队猜想具有三国血缘的新蚊子“或许”比现有品种的蚊子愈加难以抵挡,但Rasgon指出这样的猜想缺少数据支撑。Rasgon忧虑,这篇论文或许会激起民众关于转基因生物的置疑心情,因而期望论文做出相应的弄清。
鉴于该论文的定论遭到了来自各方的批判与质疑,9月17日《科学陈述》的修改在网页上增加了一条声明,标明会在近期对这些问题进行答复。
仍在进行的实验
现在,Oxitec并没有停下研制的脚步。他们现已采取了一系列改善办法,使得第二代转基因蚊子可以更有用地传达致死基因。与以往不同,新一代致死基因只会杀死吸血的雌性子孙,而雄性子孙则得以存活,然后可以持续传递致死基因。本年6月 Oxitec宣告,他们在巴西的田间实验取得了巨大的成功,当地的蚊子数量下降了96%。
美国德克萨斯州和佛罗里达州也在考虑运用Oxitec的转基因蚊子来操控当地的蚊子种群数量。最近,Oxitec向美国相关部分供给了他们的新式转基因蚊子以供检查。9月11日,美国环境保护署公开了Oxitec的请求,向民众征求意见。一旦取得同意,这些新式蚊子很快就会在佛罗里达群岛进行第一次的投进。