“改变游戏规则”的新方法，用于对抗疟疾测试

（来源：科普中国）

转自：科普中国

一项12月10日发表于《自然》的研究揭示了一种预防疟疾的新方法。科学家利用基因驱动技术，对在坦桑尼亚传播疟疾的冈比亚按蚊进行了测试。结果显示，如果释放这种经过基因改造的蚊子，可以有效阻断疟疾传播。

“这是一项改变游戏规则的技术。”英国帝国理工学院的George Christophides说。动物基因组中的特定DNA片段通常只会遗传给一半的后代，因为父母的DNA会在精子或卵子中分裂。然而，基因驱动技术可以增加这一比例，这意味着即使无法提供任何进化上的优势，一小部分DNA也能迅速在种群中扩散。

冈比亚按蚊是坦桑尼亚特有的传播疟疾的蚊子。图片来源：James Gathany

2013年，生物学家利用CRISPR基因编辑技术开发了人工基因驱动技术，将一条染色体上的DNA片段复制到另一条染色体上。这项研究旨在利用基因驱动技术扩散能够阻断疟疾感染的DAN片段。

但到底是哪些片段呢？Christophides在2022年的报告中指出，两种微小蛋白质可以大幅减少寄生在蚊子体内的疟原虫。这两种抗疟蛋白一种来自蜜蜂，一种来自非洲爪蟾。在蚊子中添加抗疟蛋白的基因，可以与帮助蚊子消化血液的酶的基因相结合，在蚊子进食后生成抗疟蛋白，分泌于肠道中。

然而之前的测试是用几十年前收集的实验室蚊子品系和疟原虫进行的，因此并不清楚这种方法目前在非洲国家是否奏效。如今，Christophides和坦桑尼亚伊法卡拉健康研究所的Dickson Lwetoijera改造了当地的按蚊，使其能基于这种方法产生基因驱动组分。这些组分被分开存放，以防基因驱动的传播，并且蚊子也被安置在一个安全的设施中。

测试显示，该技术对从感染儿童身上获取的疟原虫有强烈的抑制作用，并且能有效复制抗疟蛋白的基因。“这说明这项技术可以在实地发挥作用。”Christophides说。

下一步，研究人员计划在维多利亚湖的一个岛屿上释放能够生产抗疟蛋白的蚊子，观察它们在野外的行为。团队正在与当地社区接触并进行风险评估。“到目前为止，我们获得了积极的政策和公众支持。”Lwetoijera说。

尽管一些环保组织呼吁对基因改造生物实施禁令，但也有人认为这些技术对于保护生物多样性至关重要。Christophides希望，基因驱动技术可以帮助消除那些完全通过按蚊传播疟疾的地区的疫情。

此外，还有其他几个小组也在研究用于控制疟疾的基因驱动技术。该技术还被开发用来控制各种害虫。在一些国家，转基因蚊子已被释放以控制野生蚊子种群，但这些方法见效依赖于持续释放大量的蚊子。