抗瘧轉基因蚊子

李忠東

蚊子屬于昆蟲綱雙翅目蚊科，是一種具有刺吸式口器的纖小飛蟲。通常雄蚊吸食植物的汁液，雌蚊以血液為食物，吸血的同時會給人類帶來近80種疾病。全世界約有3500種蚊子，其中危害最大的是按蚊、庫蚊和伊蚊。

按蚊多為灰色，雙翅大多有斑紋，多在夜間活動，主要傳播瘧疾，俗稱瘧蚊。庫蚊體色棕黃，是室內最常見的蚊子，一般稱為家蚊。它們也大多在夜間活動，以傳播絲蟲病和乙型腦炎為主。伊蚊雙翅沒有斑，身體大多黑色，且有白色斑紋，俗稱花斑蚊。伊蚊白天吸食人血， 叮人兇猛，但飛行距離短，主要集中在繁殖地100米內，可傳播登革熱、乙型腦炎和基孔肯雅熱等疾病，有“亞洲虎蚊”之稱。

基因改造新突破

瘧疾俗稱“打擺子”，是經按蚊叮咬或輸入攜帶瘧原蟲者的血液而感染瘧原蟲的蟲媒傳染病。蚊子每年在全世界造成約83萬人死亡，其中絕大多數是這種病造成的。2016年全球約有2.16億瘧疾病例，其中約60萬患者死亡，5歲以下的兒童占了大部分。在撒哈拉沙漠以南的非洲，每30秒就有一個孩童死于瘧疾。它是嚴重危害人類健康的疾病之一，被世界衛生組織國際癌癥研究機構列入2A類致癌物清單。

蚊子傳播瘧疾的方式相當“高效”：雌蚊產卵時，需要額外的蛋白質，所以會吸取鳥類、爬行類和哺乳類動物的血液。如果被吸血的動物攜帶瘧原蟲，蚊子就會染上，下一次再吸血的時候，就會將瘧原蟲傳送到被叮動物的血液中。寄生蟲攜帶的病毒通過雌蚊在人與人之間傳播，引起的腦血管水腫、肺部液體潴留、腎臟及肝臟或胰臟器官衰竭、貧血和低血糖等瘧疾并發癥，危及患者生命。

研究蚊子和瘧原蟲的醫學專家有3人獲得過諾貝爾生理或醫學獎：英國軍醫羅納德·羅斯因證實按蚊是瘧疾的傳播媒介于1902年獲獎，法國醫生夏爾·拉韋朗因發現瘧原蟲于1907年獲獎，中國藥學家屠呦呦因創制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素于2015年獲獎。

科學家發現，利用轉基因蚊子能幫助消滅瘧疾。他們設想，如果能培育出一種更強壯的、不能傳播瘧原蟲的蚊子，然后將這種轉基因蚊子大量釋放到野外，它們最終將能替代那些能夠傳播瘧疾的蚊子。實際上，激活某一基因，讓蚊子對特定的瘧原蟲產生免疫力，并失去攜帶這種病原體的能力，這樣的技術并不困難。在實驗室里，科學家開啟了在蚊子腸胃里控制SM1肽的基因，SM1肽可以阻止蚊子體內瘧原蟲的發育。然而這種轉基因蚊子似乎體質比較弱，不能最終在自然環境中生存下來。

通過不斷實驗，英國倫敦一所大學的研究團隊在利用基因驅動技術傳播基因改造方面取得重大突破。這項技術可以阻止雌性蚊子繁殖，同時讓雄性蚊子繼續傳播這些改造后的基因。他們的實驗室蚊子在11代內消滅了岡比亞按蚊，這種蚊群在非洲撒哈拉以南傳播瘧疾。在9個產卵周期之后，轉基因蚊子和野生蚊子的比例變成7：3，轉基因蚊子的生存力逐漸勝過了野生蚊子。雖然在整體上轉基因蚊子可能比野生蚊子體弱，但是由于病原體不能在其體內發育，所以它們不但活的時間更長，并且比感染了瘧疾的普通蚊子產卵更多。

以蚊滅蚊效果好

一個名叫“向瘧疾宣戰”的國際組織也通過基因驅動方法在野生蚊子種群中傳播基因突變，以破壞關鍵生育基因或改變雌蚊比例，并且取得成功。

作為使用基因驅動技術對抗瘧疾戰略計劃的第一步，“向瘧疾宣戰”組織計劃在布基納法索西部一個名叫巴納的村莊釋放第一批不到1萬只經基因絕育的雄蚊，這些蚊子攜帶一種突變基因，可以迅速減少蚊子數量，并且還攜帶一種令蚊子眼睛變紅或變綠的基因，很容易跟野生蚊子區分開來。

布基納法索位于非洲西部沃爾特河上游，2017年發生了大范圍瘧疾疫情，造成近4000人喪生。

根據計劃，放蚊地點臨近科學家的研究實驗室，研究人員希望收集到有關蚊子壽命和分布的更多數據，以及它們同野生蚊子相互影響的情況。他們準備從中獲得操作經驗，以便更好地向監管機構和社區成員介紹轉基因蚊子這一概念，增進當地人對他們工作的理解。

科技進步帶來的益處有時是難以想象的，我們深信，科學家的努力一定能使人們未來的生活更加幸福。