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一項(xiàng)12月10日發(fā)表于《自然》的研究揭示了一種預(yù)防瘧疾的新方法。科學(xué)家利用基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，對(duì)在坦桑尼亞傳播瘧疾的岡比亞按蚊進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示，如果釋放這種經(jīng)過基因改造的蚊子，可以有效阻斷瘧疾傳播。

“這是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)。”英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的George Christophides說。動(dòng)物基因組中的特定DNA片段通常只會(huì)遺傳給一半的后代，因?yàn)楦改傅腄NA會(huì)在精子或卵子中分裂。然而，基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以增加這一比例，這意味著即使無法提供任何進(jìn)化上的優(yōu)勢(shì)，一小部分DNA也能迅速在種群中擴(kuò)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(dòng)技術(shù)，將一條染色體上的DNA片段復(fù)制到另一條染色體上。這項(xiàng)研究旨在利用基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)擴(kuò)散能夠阻斷瘧疾感染的DAN片段。

但到底是哪些片段呢？Christophides在2022年的報(bào)告中指出，兩種微小蛋白質(zhì)可以大幅減少寄生在蚊子體內(nèi)的瘧原蟲。這兩種抗瘧蛋白一種來自蜜蜂，一種來自非洲爪蟾。在蚊子中添加抗瘧蛋白的基因，可以與幫助蚊子消化血液的酶的基因相結(jié)合，在蚊子進(jìn)食后生成抗瘧蛋白，分泌于腸道中。

然而之前的測(cè)試是用幾十年前收集的實(shí)驗(yàn)室蚊子品系和瘧原蟲進(jìn)行的，因此并不清楚這種方法目前在非洲國(guó)家是否奏效。如今，Christophides和坦桑尼亞伊法卡拉健康研究所的Dickson Lwetoijera改造了當(dāng)?shù)氐陌次茫蛊淠芑谶@種方法產(chǎn)生基因驅(qū)動(dòng)組分。這些組分被分開存放，以防基因驅(qū)動(dòng)的傳播，并且蚊子也被安置在一個(gè)安全的設(shè)施中。

測(cè)試顯示，該技術(shù)對(duì)從感染兒童身上獲取的瘧原蟲有強(qiáng)烈的抑制作用，并且能有效復(fù)制抗瘧蛋白的基因。“這說明這項(xiàng)技術(shù)可以在實(shí)地發(fā)揮作用。”Christophides說。

下一步，研究人員計(jì)劃在維多利亞湖的一個(gè)島嶼上釋放能夠生產(chǎn)抗瘧蛋白的蚊子，觀察它們?cè)谝巴獾男袨?。團(tuán)隊(duì)正在與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)接觸并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。“到目前為止，我們獲得了積極的政策和公眾支持。”Lwetoijera說。

盡管一些環(huán)保組織呼吁對(duì)基因改造生物實(shí)施禁令，但也有人認(rèn)為這些技術(shù)對(duì)于保護(hù)生物多樣性至關(guān)重要。Christophides希望，基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以幫助消除那些完全通過按蚊傳播瘧疾的地區(qū)的疫情。

此外，還有其他幾個(gè)小組也在研究用于控制瘧疾的基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)還被開發(fā)用來控制各種害蟲。在一些國(guó)家，轉(zhuǎn)基因蚊子已被釋放以控制野生蚊子種群，但這些方法見效依賴于持續(xù)釋放大量的蚊子。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09685-6

來源： 中國(guó)科學(xué)報(bào) 趙婉婷