https://frosthead.com

Bi lahko GM komarji utirali pot širjenju tropskega virusa?

Nadzor nad boleznimi, ki jih prenašajo komarji, je nekoliko podoben igranju udarcev na krt: Takoj, ko na enem območju oživite prenašalca bolezni, se bodo pojavile na drugem. Upoštevanje večje ekološke slike bi vam lahko prihranilo težave.

Sorodne vsebine

  • Enotni beljakovina je korenina virusa denge
  • Da zaustavite pike komarjev, utišajte bakterije kože
  • Ali se komarji lahko borijo proti malariji?

To vsekakor velja za čikungunjo - izgovarjano na "virusa", ki je relativno nov za Ameriko. Patogen se širi od ugriza žejnega komarja, žrtve pa boleče in vročinsko, včasih tudi mesece. Do leta 2006 je bil virus omejen na tropske afriške regije, popotniki pa so virus občasno pripeljali domov. Pred kratkim naj bi igralka Lindsay Lohan okužila z virusom med počitnicami med počitnicami v Francoski Polineziji. Lokalno prenašajo izbruhe na otokih v Indijskem oceanu in lani na Karibih in na Floridi so čikungunjo zaradi virusa opazovali.

Panama je prvi domači primer dobila lanskega maja, kar je spodbudilo raziskovalce Smithsonianovega inštituta za tropske raziskave (STRI), da so videli, kako se azijski tigrasti komarji ( Aedes albopictus ), eden od prenašalcev čikungunje, širijo po državi in ​​kako hitro se nahajajo poteza. Po njihovih rezultatih, ki so bili danes objavljeni v PLoS zapostavljenih tropskih boleznih, so azijski tigrasti komarji napadli Panamo s trkom po pločniku in hitro vozili po cestiščih, zgrajenih s človekom.

Toda azijski tigrasti komarji niso edini, ki prenašajo virus: komarji Aedes aegypti prenašajo tudi čikungunjo, obe vrsti pa lahko širita virus denge, ki ima v Ameriki veliko večjo oporo. "V številnih državah Srednje Amerike, vključno s Panamo, so ljudje samo A. Aegypti gledali, " pravi Jose Loaiza, entomolog na STRI in panamskem Instituto de Investigaciones Cientistas in Servicios de Alta Tecnologia. "Obe vrsti je treba nadzorovati, da bi zmanjšali primere denge in čikungunje, " pravi.

Gensko spremenjeni komarji zagotavljajo obetaven, če je sporen način za nadzor takšnih bolezni. Združeno kraljevo biotehnološko podjetje Oxitec je zasnovalo sterilne komarje A. aegypti, ki lahko širijo svojo sterilnost na divje populacije in zmanjšajo število komarjev, ki prenašajo bolezen, ki burijo okoli in grizejo ljudi. Vendar raziskovalci STRI menijo, da bi lahko agresivna invazija komarskih tigrastih komarjev pomagala kolonizirati območja, kjer so GM komarji zbrisali lokalno prebivalstvo - širijo čikungunjo in dengo, ko gredo.

Uporaba Paname kot laboratorija

Medtem ko je bil A. aegypti v Srednji in Južni Ameriki že od 17. stoletja, se je azijski tigrasti komar pojavil v mestu Panama do leta 2002, verjetno s prevozom tovornih ladij iz Azije. Loaiza in njegov kolega s STRI Matt Miller sta želela videti, kako se novomeški komarji širijo v naravi in ​​kako se lahko obe vrsti medsebojno povezujeta.

Na srečo panamsko ministrstvo za zdravje redno zbira vzorce lokalnih populacij komarjev po vsej državi, raziskovalci pa so lahko uporabili podatke o zbiranju azijskih tigrastih komarjev, da bi spremljali širjenje vrste po Panami. Načrtovali so hitrost in širjenje krvolokov na podlagi dejavnikov, ki bi lahko vplivali na invazijo: podnebje, človeško vedenje, ceste ali kakšna kombinacija teh treh.

Do leta 2009 se je invazija žuželk razširila na obalno mesto Colon, do leta 2013 pa je napadla večji del Zahodne Paname in vzhodno od mesta Panama. Izkazalo se je, da se lokalne ceste in avtoceste s časom najbolje ujemajo s potjo hrošča. "Zdi se, da se premika zelo hitro, še posebej, če upoštevate, da obstajajo vsi ti konkurenčni komarji, " pravi Miller. Azijski tigrasti komarji so celo napadli suha območja, ki bi bila morda bolj gostoljubna za A. aegypti .

Hrošči se verjetno vozijo s človekom. Pogosto položijo ličinko v stare pnevmatike in se nato izvalijo. Ko gume potujejo, hrošči potujejo. Ta ugotovitev se ujema s prejšnjimi podatki, ki preslikajo invazijo azijskih tigrastih komarjev v ZDA in Evropo, in potrjuje, da se ti komarji tudi na lokalni ravni v tropih še vedno selijo po istih poteh. "Brez dvoma je, da so odlični avtomobilisti, " pravi Phil Lounibos, entomolog na univerzi na Floridi.

Stanovalci se odzovejo, ko delavec zapusti posestvo, da bi pomagal nadzorovati širjenje čikungunje in mrzlice denge v mestu Tocumen, zunaj Paname. Izbirni programi škropljenja so standard pri nadzoru komarjev, vendar so GM komarji označeni za novo, okolju prijaznejšo strategijo. Stanovalci se odzovejo, ko delavec zapusti posestvo, da bi pomagal nadzorovati širjenje čikungunje in mrzlice denge v mestu Tocumen, zunaj Paname. Izbirni programi škropljenja so standard pri nadzoru komarjev, vendar so GM komarji označeni za novo, okolju prijaznejšo strategijo. (CARLOS JASSO / Reuters / Corbis)

Azijski tigrasti komarji še niso napadli celotne Paname in raziskovalci priporočajo razprševanje vozil z insekticidom, da bi preprečili njihovo širjenje. Ker ima Panama že urejene kmetijske cestne preglede, da bi zmanjšali širjenje zajedavca goveda, imenovanega vrtavk, predlagajo, da bi škropljenje lahko izvajali na kontrolnih točkah. Raziskovalci trdijo, da bi ta strategija lahko zmanjšala primere čikungunje in denge.

Ne-popolna rešitev

Skupina tudi predlaga, da bi lahko konkurenca med temi komarji vplivala na uspeh bolj zapletenih strategij, kot je uvedba GM komarjev. Oxitec je svoja prizadevanja osredotočil na dengo in imel nekaj uspeha pri manjših terenskih opravilih v Braziliji in na Kajmanskih otokih. In aprila 2014 je sojenje Oxitec, ki ga je vodil Institut Gorgas v Panami, sprostilo 60.000 gensko spremenjenih komarjev A. aegypti v okrožju Arraiján, zahodno od mesta Panama. Do oktobra so v Panami opazili za več kot 90 odstotkov populacije lokalnih komarjev, kažejo neobjavljeni rezultati družbe Oxitec.

Toda modeliranje Millerja in Loaize opozarja na možnost, da bi azijski tigrasti komarji lahko nadomeščali A. aegypti na območjih, kjer programi GM uničujejo lokalno populacijo drugih vrst. Dokazi iz jugovzhodnih ZDA kažejo, da se je to zgodilo, ko so na območje napadli azijski tigrasti komarji. Prav tako predlagajo, da bi lahko divja populacija A. aegypti od drugod lahko sama ponovno predelala ta območja.

Vsak scenarij bi lahko pomagal širjenju čikungunje v Panami in olajšal prihodnje izbruhe denge. "V tem primeru, ko imate dva komarja, ki lahko počneta isto stvar, vendar GM-pristop vpliva le na enega od njih, to sploh nima smisla, " pravi Miller. Prvi primer v Panami chikungunya se je pojavil približno ob istem času kot na preskušanju GM, vendar so raziskovalci to čista naključje.

Zagovorniki GM komarjev trdijo, da je ponovna vnos težava vsepovsod. "Vsako prizadevanje za nadzor vektorja bi moralo preprečiti ponovno uvedbo. To ni odlika ali pomanjkljivost katerega koli posebnega pristopa, "pravi Luke Alphey, ki preučuje vektorske virusne bolezni na Pirbight Institute v Veliki Britaniji. Oxitec se ukvarja z gensko spremenjenim azijskim tigrastim komarjem, čeprav še ni je bil na terenu še preizkušen.

Uspeh programa za nadzor nad glivi komarjev se lahko zmanjša, kateri komarji bolje prenašajo bolezen na ljudi, in to je zapleteno. Azijski tigrasti komarji so morda boljši pri vzdrževanju virusov zunaj izbruhov in pri širjenju specifičnih sevov. Ti sevi še niso prišli na to stran Atlantika. Namesto tega so komarji A. aegypti najbolj primerni za prenašanje seva, ki trenutno plava okoli Karibov. "Glede na to, kar trenutno vemo o prenosu bolezni chikungunya, bi bilo treba aegyptija bolj strah kot albopictus, " pravi Lounibos. Dokazi kažejo, da enako velja za dengo.

Torej zamenjava morda ni najhujša stvar na svetu, kajne? "Najslabši primer bi bil, da vzamete aegypti in se albopictus premakne, vendar ste zelo učinkovit vektor zamenjali z neučinkovitim, v najboljšem primeru pa vzamete učinkovitega in na neučinkovitega to ne vpliva. eno, «pravi Chris Creese, vodja komunikacij v Oxitec.

Ta strategija je odvisna od tega, da je denga večji problem v Srednji in Južni Ameriki, A. Aegypti pa je boljši nosilec in to bi se lahko spremenilo. Če se en pacient s pravim sevom pojavi v Panami in ga ugrizne lokalni azijski tigrasti komar, bi se lahko drugi sev kmalu razširil po državi. "Le vprašanje časa je, " pravi Miller.

Tudi sev v Ameriki bi lahko mutiral in se razvil na način, zaradi katerega so azijski tigrasti komarji učinkovitejši nosilec virusa. To se je dejansko zgodilo v treh ločenih izbruhih na otokih Indijskega oceana. V katerem koli od teh scenarijev bi lahko napadi na azijske tigraste komarje pomenili čikungunjo v Ameriki. "V komarjih in virusu obstaja evolucijski potencial, " pravi Lounibos.

Stroški bi lahko bili najpomembnejši dejavnik uspešnosti GM komarjev. Trenutno Oxitec ne ve, koliko bodo zaračunali, čeprav nekatere zunanje ocene dosegajo na stotine tisoč ameriških dolarjev. Za obsežen program preprečevanja bolezni bi bilo potrebno veliko GM komarjev. "Če boste v Panami uporabljali GM komarje, jih boste morali sproščati zelo pogosto, kar bi lahko za državo zelo drago, " pravi Loaiza. V tem trenutku ni jasno, katere države bodo pripravljene plačati.

Loaiza in Miller tehnologije ne odpisujeta v celoti. Genetski inženiring bi se lahko izkazal za bolj uspešnega, če bi bile okoliščine drugačne, morda v povezavi z drugim orožjem v arzenalu za boj proti komarjem. Kar koli se zgodi, je jasno, da si obe vrsti zaslužita budno oko. Če nismo previdni, bi azijski tigrasti komar lahko pomagal dvigniti čikungunjo do veliko bolj razširjene nevarnosti za javno zdravje.

Bi lahko GM komarji utirali pot širjenju tropskega virusa?