Uuenduslik biotõrjetehnika on suunatud emastele putukatele, et võidelda sääskede kaudu levivate haiguste vastu

Uuenduslik biotõrjetehnika on suunatud emastele putukatele, et võidelda sääskede kaudu levivate haiguste vastu

Teadlaste sõnul võib geneetiline biotõrjemeetod, mis lühendab emaste putukate eluiga, töötada sama kiiresti kui pestitsiidid, et vähendada haigusi kandvate sääskede ja hävitavate taimekahjurite populatsioone.

Kahjurputukad kujutavad tohutut ohtu ülemaailmsele tervisele ja põllumajandusele, põhjustades igal aastal sadu tuhandeid surmajuhtumeid ja miljoneid nakkusi ning miljardeid tervise- ja põllukultuuride kahjusid.

Biotõrjet peetakse üha enam elujõuliseks alternatiiviks pestitsiididele, mis võivad kahjustada mittesihtliike ja ökosüsteeme ning muutuda vähem tõhusaks, kui resistentsus nende suhtes suureneb.

Uus lähenemine nimega Toxic Male Technique (TMT), mille on välja töötanud Austraalia Macquarie ülikooli sünteetilise bioloogia tippkeskuse ARC teadlased, hõlmab isasputukate geenitehnoloogiat, et lühendada nende emasloomade eluiga.

Teadlaste sõnul saab seda kasutada kiireks reageerimiseks põllumajanduslike kahjurite puhangutele ja sääskede kaudu levivate haiguste, nagu malaaria, dengue ja Zika, vastu võitlemiseks.

"Usume, et meie tehnoloogial on potentsiaal töötada sama kiiresti kui pestitsiididel, ilma sellega kaasnevate ohtudeta teistele liikidele ja keskkonnale," ütleb Macquarie ülikooli bioteaduste rakendusteadlane Samuel Beach ja täna ajakirjas Nature Communication avaldatud uuringu juhtiv autor.

Beach ütleb, et lähenemine on tõhusam kui olemasolevad meetodid, nagu steriilne putukate tehnika või surmavate geenidega putukate vabastamine, mis vabastavad massiliselt steriliseeritud või geneetiliselt muundatud isaseid, et paarituda looduslike emastega.

Nende tehnikate abil sünnivad paaritunud emasloomad mitte ühtegi või ainult isast järglast, kuid nad jätkavad toitumist verest ja levitavad haigusi, kuni surevad loomulikul teel – see tähendab, et hammustavate emasloomade populatsioon väheneb järgmise põlvkonna tekkimisel.

"TMT on odavam, sest putukate populatsiooni või haiguste leviku palju kiiremaks vähendamiseks on vaja vähem isaseid," selgitab Beach.

Mürgised valgud

Uus tehnika hõlmab isasputukate geenitehnoloogiat, et toota nende spermas putukaspetsiifilisi mürgivalke. Kui need isased paarituvad emastega, kanduvad valgud üle, lühendades oluliselt emaste eluiga ja nende võimet haigusi levitada.

Teadlased leidsid, et emaste paaritumine geneetiliselt muundatud isastega lühendas nende eluiga 60 protsenti.

"Ideaalis on meie eesmärk 100-protsendiline eluea lühenemine - see tähendab, et emased surevad kohe, kui nad isasloomaga paarituvad," ütles Beach SciDev.Net'ile. "Kuid me tahame seda saavutada pikemas perspektiivis, see võtab natuke aega."

Ta lisab, et isegi 60-protsendiline vähendamine võib aidata vähendada sääskede kaudu levivate haiguste mõju.

Selliseid haigusi nagu malaaria, denguepalavik, Zika, chikungunya ja kollapalavik kannavad edasi emased sääsed Aedes aegypti ja Anopheles gambiae.

Beach selgitab, et peremehe verest toituv ja viirusega nakatunud emane sääsk ei ole mõne päeva jooksul nakkav. Viie kuni kümne päeva jooksul ei saa ta haigust teisele inimesele edasi anda.

"See tähendab, et me ei pea jõudma 100-protsendilise suremuseni, peame lihtsalt lühendama nende eluiga selle aja jooksul, kus nad ei saa haigust teisele inimesele edasi anda, mis on meie hinnangul umbes 60–80 protsenti inimese kohta. "Eluiga lüheneb ühe protsendi võrra," ütleb Beach.

Teadlaste sõnul võiks see tehnoloogia põllumeeste jaoks veelgi paremini töötada, sest taimekahjurite eluiga on pikem kui sääskedel – kuni aasta või kaks võrreldes kolme-nelja nädalaga.

"Kuna põlvkonnaaeg on nii pikk, on see, kui suudame emaslooma varem tappa, põllumajanduskahjuritele palju rohkem kasu," lisab Beach.

Tegevuskulud

Uganda Med Biotech Laboratories Kampala teadlane Tonny Owalla, kes ei osalenud uuringus, usub, et isassääskede arendamine, et vähendada malaariakandjate naissoost populatsiooni, võib olla kasulik lähenemisviis.

Kuid ta hoiatab, et kasutuselevõtu kulud võivad muuta tehnoloogia tavapäraseks kasutamiseks malaaria endeemilistes riikides kasutuskõlbmatuks.

"Võtke näiteks, kui palju isassääski vabastaksite Kongo Demokraatlikus Vabariigis, mis on Aafrika kõige endeemilisem malaaria riik, mitu laskmist aastas, infrastruktuur, sääskede tarneallikas..." ütleb Owalla.

Beach ütleb, et tehnoloogia peab enne kasutuselevõttu läbima range ohutustesti. Lisaks on vaja ka reguleerivat raamistikku sääskede aretamiseks ja taristuks.

Siiski oleme kindlad, et mõne aasta pärast pakub meie tehnoloogia miljonitele inimestele üle maailma jätkusuutliku lahenduse haiguste ja taimekahjurite vastu võitlemiseks.

Tonny Owalla, Uganda Med Biotech Laboratories Kampala teadur

Allikad: