Иновативна техника за биоконтрол е насочена към женските насекоми за борба с болестите, пренасяни от комари

Иновативна техника за биоконтрол е насочена към женските насекоми за борба с болестите, пренасяни от комари

Генетичен метод за биоконтрол, който съкращава продължителността на живота на женските насекоми, може да работи толкова бързо, колкото пестицидите, за намаляване на популациите от комари, пренасящи болести, и разрушителни вредители по растенията, казват изследователите.

Насекомите вредители представляват огромна заплаха за глобалното здраве и селското стопанство, причинявайки стотици хиляди смъртни случаи и милиони инфекции всяка година и причинявайки милиарди щети на здравето и посевите.

Биоконтролът все повече се възприема като жизнеспособна алтернатива на пестицидите, които могат да навредят на нецелеви видове и екосистеми и да станат по-малко ефективни с нарастването на резистентността към тях.

Нов подход, наречен Токсична мъжка техника (TMT), разработен от изследователи в ARC Center of Excellence in Synthetic Biology в Macquarie University в Австралия, включва генно инженерство на мъжки насекоми, за да се съкрати продължителността на живота на женските, с които се чифтосват.

Изследователите казват, че може да се използва за бързо реагиране на огнища на селскостопански вредители и за борба с болести, пренасяни от комари, като малария, денга и зика.

„Ние вярваме, че нашата технология има потенциала да работи толкова бързо, колкото пестицидите, без свързаните рискове от увреждане на други видове и околната среда“, казва Самуел Бийч, изследовател по приложни науки за живота в университета Macquarie и водещ автор на изследването, публикувано днес в Nature Communication.

Бийч казва, че подходът е по-ефективен от съществуващите методи като техниката за стерилни насекоми или освобождаването на насекоми със смъртоносни гени, които работят чрез освобождаване на маси от стерилизирани или генетично модифицирани мъжки за чифтосване с диви женски.

С тези техники чифтосваните женски не раждат или раждат само мъжко потомство, но продължават да се хранят с кръв и да разпространяват болести, докато умрат естествено – което означава, че популацията на хапещите женски само намалява с появата на следващото поколение.

„ТМТ е по-евтин, защото се нуждаете от по-малко мъже, за да намалите популацията на насекомите или разпространението на болестта много по-бързо“, обяснява Бийч.

Отровни протеини

Новата техника включва генно инженерство на мъжки насекоми, за да произвеждат специфични за насекоми отровни протеини в тяхната сперма. Когато тези мъжки се чифтосват с женски, протеините се прехвърлят, което значително съкращава живота на женските и способността им да разпространяват болести.

Изследователите открили, че чифтосването на женски с генетично модифицирани мъжки съкращава живота им с 60 процента.

„В идеалния случай ние се стремим към 100 процента намаляване на продължителността на живота – тоест женските умират веднага щом се чифтосват с мъжкия“, каза Бийч пред SciDev.Net. „Но ние искаме да постигнем това в дългосрочен план, ще отнеме известно време.“

Дори 60-процентното намаление може да помогне много за намаляване на въздействието на болестите, пренасяни от комари, добавя той.

Болести като малария, треска от денга, зика, чикунгуня и жълта треска се предават от женски видове комари Aedes aegypti и Anopheles gambiae.

Бийч обяснява, че женски комар, който се храни с кръвта на гостоприемника и се заразява с вируса, не е заразен няколко дни. За период от пет до десет дни тя не може да предаде болестта на друг човек.

„Това означава, че не трябва да достигаме до 100 процента смъртност, просто трябва да съкратим продължителността на живота им в рамките на този период от време, в който не могат да предадат болестта на втори човек, което според нас е около 60 до 80 процента на човек. „Продължителността на живота се съкращава с един процент“, казва Бийч.

Изследователите казват, че технологията може да работи дори по-добре за фермерите, тъй като вредителите по растенията имат по-дълъг живот от комарите - до година или две в сравнение с три до четири седмици.

„Тъй като времето за генериране е толкова дълго, ако можем да убием женската по-рано, това ще бъде от много по-голяма полза за селскостопанските вредители“, добавя Бийч.

Експлоатационни разходи

Тони Овала, изследовател в Med Biotech Laboratories Кампала, Уганда, който не е участвал в проучването, вярва, че разработването на мъжки комари за намаляване на популацията на женски носители на малария може да бъде полезен подход.

Но той предупреждава, че цената на внедряването може да направи технологията неизползваема за рутинна употреба в ендемични по малария страни.

„Вземете например колко мъжки комари бихте пуснали в Демократична република Конго, най-ендемичната за малария страна в Африка, колко цикъла на освобождаване на година, инфраструктура, източник на комари…“, казва Овала.

Бийч казва, че технологията трябва да премине през строги тестове за безопасност, преди да бъде разпространена. Освен това са необходими регулаторни рамки за използване и инфраструктура за размножаване на комари.

Сигурни сме обаче, че след няколко години нашата технология ще предостави на милиони хора по света устойчиво решение за борба с болестите и вредителите по растенията.“

Тони Овала, изследовател в Med Biotech Laboratories Кампала, Уганда

източници: