Novatoriska biokontroles tehnika ir paredzēta kukaiņu mātītēm, lai cīnītos pret moskītu pārnēsātām slimībām

Novatoriska biokontroles tehnika ir paredzēta kukaiņu mātītēm, lai cīnītos pret moskītu pārnēsātām slimībām

Pētnieki saka, ka ģenētiskā biokontroles metode, kas saīsina mātīšu kukaiņu dzīves ilgumu, varētu darboties tikpat ātri kā pesticīdi, lai samazinātu slimību pārnēsātāju un destruktīvu augu kaitēkļu populācijas.

Kukaiņu kaitēkļi rada milzīgus draudus pasaules veselībai un lauksaimniecībai, katru gadu izraisot simtiem tūkstošu nāves gadījumu un miljoniem infekciju, kā arī nodarot miljardus lielu kaitējumu veselībai un ražām.

Biokontrole arvien vairāk tiek uzskatīta par dzīvotspējīgu alternatīvu pesticīdiem, kas var kaitēt nemērķa sugām un ekosistēmām un kļūt mazāk efektīvas, palielinoties rezistencei pret tiem.

Jaunā pieeja ar nosaukumu Toxic Male Technique (TMT), ko izstrādājuši Austrālijas Makvārijas universitātes ARC Sintētiskās bioloģijas izcilības centra pētnieki, ietver ģenētiski modificētu kukaiņu tēviņu, lai saīsinātu to mātīšu dzīves ilgumu, ar kurām tie pārojas.

Pētnieki saka, ka to var izmantot, lai ātri reaģētu uz lauksaimniecības kaitēkļu uzliesmojumiem un cīnītos ar odu pārnēsātām slimībām, piemēram, malāriju, tropu drudzi un Ziku.

"Mēs uzskatām, ka mūsu tehnoloģijai ir potenciāls darboties tikpat ātri kā pesticīdi, neradot ar to saistīto risku nodarīt kaitējumu citām sugām un videi," saka Semjuels Bīčs, Makvarijas universitātes lietišķo dzīvības zinātņu pētnieks un šodien publicētā pētījuma galvenais autors Nature Communication.

Beach saka, ka pieeja ir efektīvāka nekā esošās metodes, piemēram, sterilo kukaiņu tehnika vai kukaiņu atbrīvošana ar letāliem gēniem, kas darbojas, atbrīvojot sterilizētu vai ģenētiski modificētu tēviņu masas, lai pāroties ar savvaļas mātītēm.

Izmantojot šos paņēmienus, pārotās mātītes nedzemdē nevienu vai tikai vīriešu kārtas pēcnācējus, bet tās turpina baroties ar asinīm un izplatīt slimības, līdz dabiski mirst – tas nozīmē, ka kodīgo mātīšu populācija tikai samazinās, kad parādās nākamā paaudze.

"TMT ir lētāks, jo jums ir nepieciešams mazāk tēviņu, lai daudz ātrāk samazinātu kukaiņu populāciju vai slimību izplatīšanos," skaidro Bīča.

Indes olbaltumvielas

Jaunā tehnika ietver vīriešu kārtas kukaiņu ģenētisko inženieriju, lai to spermā ražotu kukaiņiem raksturīgus indes proteīnus. Kad šie tēviņi pārojas ar mātītēm, olbaltumvielas tiek pārnestas, ievērojami saīsinot mātīšu dzīves ilgumu un spēju izplatīt slimības.

Pētnieki atklāja, ka mātīšu pārošanās ar ģenētiski modificētiem tēviņiem viņu mūža ilgumu saīsināja par 60 procentiem.

"Ideālā gadījumā mēs cenšamies saīsināt dzīves ilgumu par 100 procentiem - tas ir, mātītes mirst, tiklīdz tās pārojas ar tēviņu," SciDev.Net sacīja Bīča. "Bet mēs vēlamies to sasniegt ilgtermiņā, tas prasīs kādu laiku."

Viņš piebilst, ka pat samazinājums par 60 procentiem varētu ievērojami samazināt moskītu pārnēsāto slimību ietekmi.

Tādas slimības kā malārija, tropu drudzis, Zika, chikungunya un dzeltenais drudzis pārnēsā odu mātītes Aedes aegypti un Anopheles gambiae.

Bīča skaidro, ka odu mātīte, kas barojas ar saimnieka asinīm un inficējas ar vīrusu, nav lipīga dažas dienas. Piecu līdz desmit dienu laikā viņa nevar nodot slimību citai personai.

"Tas nozīmē, ka mums nav jāsasniedz 100 procenti mirstības, mums vienkārši jāsaīsina viņu dzīves ilgums šajā laika periodā, kad viņi nevar pārnest slimību uz otru cilvēku, kas, mūsuprāt, ir aptuveni 60 līdz 80 procenti uz vienu cilvēku. "Dzīves ilgums ir saīsināts par vienu procentu," saka Bīča.

Pētnieki saka, ka šī tehnoloģija varētu darboties vēl labāk lauksaimniekiem, jo ​​augu kaitēkļiem ir ilgāks mūžs nekā odiem - līdz pat gadam vai diviem, salīdzinot ar trim līdz četrām nedēļām.

"Tā kā paaudzes laiks ir tik garš, ja mēs spēsim nogalināt mātīti agrāk, tas dos daudz lielāku labumu lauksaimniecības kaitēkļiem," piebilst Bīča.

Ekspluatācijas izmaksas

Tonny Owalla, pētnieks Med Biotech Laboratories Kampala, Ugandā, kurš nebija iesaistīts pētījumā, uzskata, ka odu tēviņu attīstīšana, lai samazinātu malārijas nēsātāju skaitu, varētu būt noderīga pieeja.

Taču viņš brīdina, ka izvietošanas izmaksas var padarīt tehnoloģiju nederīgu ikdienas lietošanai malārijas endēmiskās valstīs.

“Ņemiet, piemēram, cik odu tēviņus jūs atbrīvotu Kongo Demokrātiskajā Republikā, Āfrikas valstī, kurā ir visvairāk malārijas, cik odu izlaišanas reizes gadā, infrastruktūru, moskītu piegādes avotu…” saka Ovalla.

Beach saka, ka tehnoloģijai pirms tās ieviešanas ir jāveic stingras drošības pārbaudes. Turklāt ir nepieciešami arī normatīvie regulējumi attiecībā uz odu vairošanās izmantošanu un infrastruktūru.

Tomēr mēs esam pārliecināti, ka pēc dažiem gadiem mūsu tehnoloģija nodrošinās miljoniem cilvēku visā pasaulē ilgtspējīgu risinājumu slimību un augu kaitēkļu apkarošanai.

Tonny Owalla, Med Biotech Laboratories Kampala, Ugandas pētnieks

Avoti: