Tehnica inovatoare de biocontrol vizează insectele femele pentru a combate bolile transmise de țânțari

Tehnica inovatoare de biocontrol vizează insectele femele pentru a combate bolile transmise de țânțari

O metodă de biocontrol genetic care scurtează durata de viață a insectelor femele ar putea funcționa la fel de repede ca și pesticidele pentru a reduce populațiile de țânțari purtători de boli și dăunători distructivi ai plantelor, spun cercetătorii.

Insectele dăunătoare reprezintă o amenințare imensă la adresa sănătății și agriculturii globale, provocând sute de mii de decese și milioane de infecții în fiecare an și provocând miliarde de daune sănătății și culturilor.

Biocontrolul este văzut din ce în ce mai mult ca o alternativă viabilă la pesticide, care pot dăuna speciilor și ecosistemelor nețintă și pot deveni mai puțin eficiente pe măsură ce rezistența la acestea crește.

O nouă abordare numită Toxic Male Technique (TMT), dezvoltată de cercetătorii de la Centrul ARC de Excelență în Biologie Sintetică de la Universitatea Macquarie din Australia, implică modificarea genetică a insectelor masculi pentru a scurta durata de viață a femelelor cu care se împerechează.

Cercetătorii spun că poate fi folosit pentru a răspunde rapid la focarele de dăunători din agricultură și pentru a combate bolile transmise de țânțari, cum ar fi malaria, dengue și Zika.

„Credem că tehnologia noastră are potențialul de a funcționa la fel de repede ca și pesticidele, fără riscurile asociate de dăunare a altor specii și a mediului”, spune Samuel Beach, cercetător aplicat în științele vieții la Universitatea Macquarie și autor principal al studiului publicat astăzi în Nature Communication.

Beach spune că abordarea este mai eficientă decât metodele existente, cum ar fi tehnica insectelor sterile sau eliberarea de insecte cu gene letale, care funcționează prin eliberarea unor mase de masculi sterilizați sau modificați genetic pentru a se împerechea cu femele sălbatice.

Cu aceste tehnici, femelele împerecheate nu dau naștere niciunui descendent sau numai bărbați, dar continuă să se hrănească cu sânge și să răspândească boli până când mor în mod natural - ceea ce înseamnă că populația de femele care mușcă doar scade odată cu apariția următoarei generații.

„TMT este mai ieftin, deoarece aveți nevoie de mai puțini masculi pentru a reduce populația de insecte sau răspândirea bolilor mult mai rapid”, explică Beach.

Proteine ​​otrăvitoare

Noua tehnică implică modificarea genetică a insectelor masculi pentru a produce proteine ​​veninoase specifice insectelor în sperma lor. Atunci când acești masculi se împerechează cu femelele, proteinele sunt transferate, scurtând semnificativ durata de viață a femelelor și capacitatea acestora de a răspândi boala.

Cercetătorii au descoperit că împerecherea femelelor cu masculi modificați genetic le-a scurtat durata de viață cu 60%.

„În mod ideal, urmărim o reducere cu 100% a duratei de viață – adică femelele mor de îndată ce se împerechează cu masculul”, a declarat Beach pentru SciDev.Net. „Dar vrem să realizăm acest lucru pe termen lung, va dura ceva timp.”

Chiar și o reducere de 60% ar putea contribui în mare măsură la reducerea impactului bolilor transmise de țânțari, adaugă el.

Boli precum malaria, febra dengue, Zika, chikungunya și febra galbenă sunt transmise de speciile de țânțari femele Aedes aegypti și Anopheles gambiae.

Beach explică că o femelă de țânțar care se hrănește cu sângele unei gazde și se infectează cu virusul nu este contagioasă timp de câteva zile. Pentru o perioadă de cinci până la zece zile, ea nu poate transmite boala unei alte persoane.

„Asta înseamnă că nu trebuie să ajungem la 100 la sută mortalitate, trebuie doar să le scurtăm durata de viață în acea perioadă de timp în care nu pot transmite boala la o a doua persoană, ceea ce estimăm că este de aproximativ 60 până la 80 la sută de persoană. „Durata de viață este scurtată cu un procent”, spune Beach.

Cercetătorii spun că tehnologia ar putea funcționa și mai bine pentru fermieri, deoarece dăunătorii plantelor au o durată de viață mai lungă decât țânțarii - până la un an sau doi, comparativ cu trei până la patru săptămâni.

„Deoarece timpul de generație este atât de lung, dacă putem ucide femela mai devreme, va fi un beneficiu mult mai mare pentru dăunătorii agricoli”, adaugă Beach.

Costuri de exploatare

Tonny Owalla, cercetător la Med Biotech Laboratories Kampala, Uganda, care nu a fost implicat în studiu, consideră că dezvoltarea de țânțari masculi pentru a reduce populația de femei purtătoare de malarie ar putea fi o abordare utilă.

Dar el avertizează că costul implementării ar putea face tehnologia inutilizabilă pentru utilizarea de rutină în țările cu malarie endemică.

„Să luăm, de exemplu, câți țânțari masculi ați elibera în Republica Democratică Congo, țara cu cea mai mare endemică a malariei din Africa, câte runde de eliberări pe an, infrastructură, sursă de aprovizionare cu țânțari…”, spune Owalla.

Beach spune că tehnologia trebuie să treacă prin teste riguroase de siguranță înainte de a fi lansată. În plus, sunt necesare și cadre de reglementare pentru utilizarea și infrastructura pentru reproducerea țânțarilor.

Cu toate acestea, suntem siguri că în câțiva ani tehnologia noastră va oferi milioanelor de oameni din întreaga lume o soluție durabilă pentru combaterea bolilor și a dăunătorilor plantelor.”

Tonny Owalla, cercetător la Med Biotech Laboratories Kampala, Uganda

Surse: