來源：中國科學(xué)報

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。圖片來源：James Gathany

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

英國帝國理工學(xué)院的George Christophides表示：“這肯定是一項改變游戲規(guī)則的技術(shù)?！蓖ǔＧ闆r下，動物基因組中的特定DNA片段只會有一半傳給后代，因為父母的DNA會在精子或卵子中分裂。然而，基因驅(qū)動可以增加這一比例，即使這段DNA不提供任何進化上的優(yōu)勢，也能迅速在一個種群中擴散。

2013年，生物學(xué)家利用CRISPR基因編輯技術(shù)開發(fā)了人工基因驅(qū)動技術(shù)，通過將一個染色體上的DNA片段復(fù)制到另一個染色體上來阻止傳播瘧疾的DNA片段。

但具體是哪些片段呢？Christophides在2022年的報告中指出，通過兩種微小蛋白質(zhì)、可以大大減少瘧原蟲在蚊子體內(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，從而在蚊子進食后產(chǎn)生并分泌到腸道內(nèi)。

盡管之前的測試是用幾十年前收集的實驗室品系蚊子和瘧原蟲進行的，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)氐陌次茫蛊淠苌a(chǎn)基于此方法的基因驅(qū)動組件。雖然這些組件被分開存放以防止基因驅(qū)動擴散，并且蚊子被安置在安全設(shè)施中，但測試顯示對從感染兒童身上獲取的瘧原蟲有強烈的抑制作用，并且抗瘧蛋白基因有效復(fù)制。“說明這項技術(shù)可以在實地應(yīng)用。”Christophides說。

下一步計劃是在維多利亞湖的一個島嶼上釋放生產(chǎn)抗瘧蛋白的蚊子，觀察它們在野外的行為。團隊正在與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)接觸并進行風(fēng)險評估，Lwetoijera提到：“到目前為止，政治和公眾的支持一直保持積極。”

一些保護組織呼吁對基因改造實施有效的禁令，但也有人認為這些技術(shù)對于保護生物多樣性至關(guān)重要。Christophides希望基因驅(qū)動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)動可能會扭轉(zhuǎn)局勢”。

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