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生物武器殺死蚊子和寄生蟲(chóng)

2011-04-26 20:41 來(lái)源:
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  來(lái)認(rèn)識(shí)一下我們最新,最有潛質(zhì)的抗瘧疾武器——帶有蝎毒的真菌。金龜子綠僵菌是一種可感染多種昆蟲(chóng)宿主(包括蚊子)的真菌。金龜子綠僵菌的芽孢會(huì)在宿主的體表上出芽,并侵入昆蟲(chóng)的身體,慢慢殺死宿主?,F(xiàn)在,來(lái)自馬里蘭大學(xué)的方衛(wèi)國(guó)應(yīng)用基因技術(shù)改造了一種真菌,讓其可攻擊蚊子體內(nèi)的瘧原蟲(chóng)。

  經(jīng)方衛(wèi)國(guó)改造后的真菌攜帶2種不同的蛋白,可以殺死惡性瘧原蟲(chóng)。第一種蛋白叫SM1蛋白,它可阻止瘧原蟲(chóng)粘附到蚊子的唾液腺上,從而防止蚊子通過(guò)口器將惡性瘧原蟲(chóng)注入人體中。第二種蛋白是帝王蝎毒,它可殺死蚊子體內(nèi)的細(xì)菌和瘧原蟲(chóng)。這種雙重保障的生物武器可以殺死蚊子唾液腺里98%的寄生蟲(chóng)。

  方衛(wèi)國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)是嘗試用真菌消滅瘧疾的幾個(gè)團(tuán)隊(duì)之一。消滅瘧疾十分有必要,這幾十年來(lái),抗瘧疾的藥物已經(jīng)慢慢失效。新的生物制藥可能成為抗瘧疾的最佳替代藥物。

  真菌孢子很容易傳播,它能散播在很多物體的表面,并在表面存活幾個(gè)月。蚊子無(wú)需吞食只需要沾到孢子就能感染真菌。2005年,邁特?托馬斯和安德魯?瑞德就曾試過(guò)用真菌殺死90%的攜帶瘧原蟲(chóng)的蚊子。這樣降低瘧疾的感染率比以往高80倍。

  隨后,來(lái)自荷蘭瓦郝尼罕大學(xué)的威廉?泰肯發(fā)現(xiàn),真菌可殺死耐藥的蚊子。甚至是,可讓耐藥的蚊子恢復(fù)原來(lái)的敏感。上周,泰肯的研究團(tuán)隊(duì)嘗試用真菌的孢子來(lái)殺死蚊子的幼蟲(chóng)(蚊子幼蟲(chóng)通常生活在靜止的水面上)。他們用人造油在水面上傳播真菌孢子。這種方法可殺死半數(shù)的蚊子幼蟲(chóng)。

  看上去沒(méi)有經(jīng)過(guò)改造的自然真菌能殺死蚊子,那么為什么還要改造真菌呢?其實(shí)這其中有個(gè)時(shí)效的問(wèn)題。真菌感染蚊子并殺死蚊子需要兩周的時(shí)間。這兩周時(shí)間已經(jīng)足夠瘧原蟲(chóng)在蚊子體內(nèi)成熟吸附到唾液腺上并被蚊子傳播到人體內(nèi)。如果瘧原蟲(chóng)剛進(jìn)入蚊子體內(nèi),蚊子就感染真菌,那么蚊子死亡的時(shí)候瘧原蟲(chóng)還來(lái)不及傳播。醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理可是假如瘧原蟲(chóng)進(jìn)入蚊子體內(nèi)很久后才感染真菌,那么瘧原蟲(chóng)在蚊子死前還可以感染人。

  所以說(shuō),一旦改造的真菌能迅速殺死蚊子,那么就可能防止蚊子傳播瘧疾,但是這個(gè)方法也存在自己的問(wèn)題。目前,真菌智能殺死一些老蚊子,因此沒(méi)有影響蚊子繁殖。結(jié)果導(dǎo)致這對(duì)蚊子的耐藥性沒(méi)有產(chǎn)生很大的壓力。如果真菌能早點(diǎn)殺死蚊子那就比較好了。

  方衛(wèi)國(guó)設(shè)計(jì)的真菌就能滿(mǎn)足上述要求,通過(guò)遺傳改造的真菌或攜帶SM1蛋白,或攜帶蝎毒,或是兩者都攜帶。研究發(fā)現(xiàn)兩者都攜帶的效果最佳,可完全殺死瘧原蟲(chóng),唾液腺里幾乎沒(méi)有存活下來(lái)的瘧原蟲(chóng)。

  真菌殺蚊子可使得瘧原蟲(chóng)的傳播率降低5倍,甚至那些感染大量瘧原蟲(chóng)的蚊子也不例外。它們成功地殺死蚊子阻止瘧原蟲(chóng)傳播。不過(guò)泰肯不相信“這個(gè)有趣的策略”那么有效果。他認(rèn)為這只能減少直接傳播的幾率。實(shí)際上,這種直接傳播比較少見(jiàn)。他認(rèn)為如果用真菌的方式來(lái)阻止蟲(chóng)媒病毒感染更有效果,比如說(shuō)黃熱病毒,它也是由蚊子攜帶傳播,它的傳播率比瘧疾高很多。

  再說(shuō)了,改造真菌基因也是存在風(fēng)險(xiǎn)的。金龜子綠僵菌是一種可感染廣泛宿主的真菌,從好的方面來(lái)說(shuō),改造后的金龜子綠僵菌可以用于殺死傳播昏睡病的蚊子,傳播登革熱的蚊子,反之,那些有益的昆蟲(chóng)也能被它殺死。方衛(wèi)國(guó)表示,同樣可以通過(guò)遺傳學(xué)技術(shù)控制真菌的靶向性,讓其只針對(duì)我們想要針對(duì)的昆蟲(chóng)。

  泰肯還關(guān)心的一個(gè)是,有沒(méi)有必要使用遺傳工程改造的真菌。他認(rèn)為我們現(xiàn)在評(píng)估遺傳工程真菌還太早,我們要先全面評(píng)估自然真菌對(duì)蚊子控制的作用。現(xiàn)在賓夕法尼亞州立大學(xué)的瑞德也有相同的看法。他認(rèn)為,我們目前僅僅是了解了改造真菌對(duì)咱們有利的一面。

  不過(guò),瑞德還是承認(rèn)改造真菌十分有潛力。基因改造工程技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際中應(yīng)用過(guò),真菌殺蟲(chóng)劑已經(jīng)被制造出來(lái)并在非洲控制蝗蟲(chóng)。不過(guò)還有一個(gè)問(wèn)題就是,公眾會(huì)不會(huì)同意基因改造后的產(chǎn)品用在日常生活中?不過(guò)我認(rèn)為公眾也許會(huì)同意的,因?yàn)檫@是控制瘧疾的好辦法。

  瑞德說(shuō),目前最大的障礙是來(lái)自資助者,他們往往對(duì)化學(xué)殺蟲(chóng)劑更感興趣。還需要時(shí)間和證據(jù)來(lái)讓他們重視生物制劑。也許方衛(wèi)國(guó)的這篇文章會(huì)有所幫助,他的想法很有創(chuàng)意,數(shù)據(jù)翔實(shí),并且文章發(fā)表在《科學(xué)》上,這應(yīng)該有些幫助。

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