https://frosthead.com

Voisiko GM-hyttyset valmistaa tietä trooppisen viruksen leviämiselle?

Hyttysten kantamien sairauksien hallinta on vähän kuin pelaamisen pelaaminen: Heti kun lopetat taudin kantajan yhdeltä alueelta, ne ilmestyvät toiselle. Suuremman ekologisen kuvan huomioon ottaminen voi säästää ongelmia.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Yksi proteiini on Dengue-virulenssin juuri
  • Estääksesi hyttysien puremat, hiljennä ihosi bakteerit
  • Voivatko hyttyset torjua malariaa?

Näin on varmasti chikungunya - joka lausutaan ”chick-in-goon-ya” - virus, joka on suhteellisen uusi Amerikassa. Taudinaiheuttaja leviää janoisen hyttysen puremasta ja tekee uhreista kipeitä ja kuumeisia, toisinaan kuukausien ajan. Vuoteen 2006 asti virus oli rajoitettu Afrikan trooppisiin alueisiin matkustajien toisinaan toivat viruksen kotiin. Näyttelijä Lindsay Lohanin ilmoitettiin äskettäin saaneen viruksen lomien aikana lomallaan Ranskan Polynesiassa. Paikallisesti levinneet taudinpurkaukset Intian valtameren saarilla ja viime vuonna Karibialla ja Floridassa ovat tehneet chikungunyasta viruksen, jota on tarkkailtava.

Panama sai ensimmäisen kotoperäisen tapauksensa viime toukokuussa, ja tämä sai Smithsonianin trooppisen tutkimusinstituutin (STRI) tutkijat näkemään, kuinka Aasian tiikerihyttyset ( Aedes albopictus ), yksi chikungunyan kantajista, levisivät ympäri maata ja kuinka nopeasti he ovat liike. Niiden tulosten mukaan, jotka tänään julkaistiin PLoS: n laiminlyödyissä trooppisissa sairauksissa, aasialaiset tiikerihyttyset ovat hyökkääneet Panamassa lyömällä jalkakäytävälle kuljettamalla nopeasti ihmisten rakentamille teille.

Mutta aasialaiset tiikerihyttyset eivät ole ainoita, jotka kantavat virusta: Aedes aegypti -hyttyset kantavat myös chikungunyaa, ja molemmat lajit voivat levittää dengue-virusta, jolla on paljon merkittävämpi jalansija Amerikassa. "Monissa Keski-Amerikan maissa, myös Panamassa, ihmiset ovat katsoneet pelkästään A. aegyptiä ", sanoo STRI: n entisologi Jose Panaiza ja Panaman Instituto de Investigaciones Cisticas y Servicios de Alta Tecnologia. "Molempia lajeja on valvottava dengue- ja chikungunya-tapausten vähentämiseksi", hän sanoo.

Geneettisesti muunnetut hyttyset tarjoavat lupaavan, joskin kiistanalaisen tavan torjua tällaisia ​​sairauksia. Yhdistyneen kuningaskunnan biotekniikkayritys Oxitec on suunnitellut steriilit A. aegypti -hyttyset, jotka voivat levittää steriilisyytensä villipopulaatioille ja vähentää ihmisiä ympäröivien ja purevien tauteja kantavien hyttysten määrää. STRI-tutkijat kuitenkin ehdottavat, että Aasian tiikerihyttysten aggressiivinen hyökkäystaktiikka voisi auttaa sitä siirtämään alueet, joilla muuntogeeniset hyttyset ovat pyyhkäisseet paikalliset väestöt - levitelleen chikungunyaa ja dengue-tautia heille mennessä.

Panaman käyttäminen laboratoriona

Vaikka A. aegypti on ollut Keski- ja Etelä-Amerikassa 1700-luvulta lähtien, Aasian tiikerihyttyset ilmestyivät Panama Cityyn vasta vuonna 2002, luultavasti tavaralaivoilla Aasiasta. Loaiza ja hänen STRI-kollegansa Matt Miller halusivat nähdä, kuinka uusien tulokkaiden hyttyset leviävät luonnossa ja miten nämä kaksi lajia voivat olla vuorovaikutuksessa.

Onneksi Panaman terveysministeriö kerää rutiininomaisesti näytteitä paikallisista hyttyspopulaatioista eri puolilla maata, ja tutkijat pystyivät käyttämään Aasian tiikerihyttysten keräystietoja seuraamaan lajien leviämistä Panamassa. He mallitsivat verenimijoiden nopeutta ja leviämistä tekijöiden perusteella, jotka voivat johtaa hyökkäystä: ilmasto, ihmisen käyttäytyminen, tiet tai näiden yhdistelmä.

Vuoteen 2009 mennessä hyönteisten hyökkäys oli laajentunut rannikkokaupunkiin Coloniin, ja vuoteen 2013 mennessä se oli tunkeutunut suurimpaan osaan Länsi-Panamasta ja Panama Cityn itään. Osoittautuu, että paikalliset tiet ja moottoritiet vastasivat parhaiten virheen polkua ajan myötä. "Se näyttää liikkuvan todella nopeasti, varsinkin kun ajatellaan, että ympärillä on kaikkia näitä muita kilpailukykyisiä hyttysiä", Miller sanoo. Aasialaiset tiikerihyttyset tunkeutuivat jopa kuiville alueille, jotka saattoivat olla vieraanvaraisempia A. aegyptille .

Virheet todennäköisesti kiinnittävät matkan ihmisten kanssa. Usein he munivat touransa vanhoihin renkaisiin ja kuoriutuvat sitten. Renkaiden liikkuessa virheet matkustavat. Löytö vastaa aikaisempaa tietoa, joka kartoittaa Aasian tiikerihyttysten hyökkäyksiä Yhdysvaltoihin ja Eurooppaan, ja vahvistaa, että jopa tropiikissa paikallisella tasolla, nämä hyttyset muuttuvat edelleen samoilla reiteillä. "Ei ole epäilystäkään siitä, että he ovat suuria retkeilijöitä", sanoo Phil Lounibos, entomologi Floridan yliopistosta.

Asukkaat reagoivat työntekijöiden savuttuna omaisuutena auttaakseen hallitsemaan chikungunyan ja denguekuumeen leviämistä Tocumenissa, Panaman kaupungin ulkopuolella. Valikoivat ruiskutusohjelmat ovat hyttysten torjunnassa vakiona, mutta muuntogeeniset hyttyset on mainittu uudeksi, ympäristöystävällisemmäksi strategiaksi. Asukkaat reagoivat työntekijöiden savuttuna omaisuutena auttaakseen hallitsemaan chikungunyan ja denguekuumeen leviämistä Tocumenissa, Panaman kaupungin ulkopuolella. Valikoivat ruiskutusohjelmat ovat hyttysten torjunnassa vakiona, mutta muuntogeeniset hyttyset on mainittu uudeksi, ympäristöystävällisemmäksi strategiaksi. (CARLOS JASSO / Reuters / Corbis)

Aasialaiset tiikerihyttyset eivät ole vielä tunkeutuneet Panaman alueelle, ja tutkijat suosittelevat suihkuttamalla ajoneuvoja hyönteismyrkkyillä leviämisen estämiseksi. Koska Panamalla on jo maatalouden tienvarsitarkistukset ruuhkamatoisen nimeltään karjaloisen leviämisen vähentämiseksi, ne ehdottavat, että ruiskutus voitaisiin toteuttaa tarkastuspisteissä. Tutkijat väittävät, että tämä strategia voisi vähentää chikungunya- ja dengue-tautitapauksia.

Ei niin täydellinen ratkaisu

Ryhmä ehdottaa myös, että näiden hyttysten välinen kilpailu voi vaikuttaa hienostuneempien strategioiden, kuten muuntogeenisten hyttysten käyttöönoton, menestykseen. Oxitec on keskittänyt ponnistelunsa dengue-denguean ja menestynyt pienimuotoisissa kenttätyöhön Brasiliassa ja Caymansaarilla. Ja huhtikuussa 2014 Panamassa Gorgas-instituutin johtamassa Oxitec-oikeudenkäynnissä vapautettiin 60 000 muuntogeenistä A. aegypti -hyttysttä Arraijánin alueella, Panaman kaupungin länsipuolella. Lokakuuhun mennessä heidän paikallisen hyttyspopulaationsa väheni yli 90 prosenttia Panamassa, Oxitecin julkaisemattomien tulosten mukaan.

Mutta Millerin ja Loaizan mallinnus viittaa mahdollisuuteen, että aasialaiset tiikerihyttyset voisivat korvata A. aegyptin alueilla, joilla muuntogeeniset ohjelmat ovat tappaneet muiden lajien paikallisen populaation. USA: n kaakkoisosien todisteet viittaavat siihen, että tapahtui, kun Aasian tiikerihyttyset tunkeutuivat alueelle. Ne viittaavat myös siihen, että muualta peräisin olevat villit A. aegypti -populaatiot voisivat pystyä tunkeutumaan näille alueille itse.

Kumpi tahansa skenaario voisi auttaa chikungunyan leviämistä Panamassa ja helpottaa tulehduksen aiheuttamaa dengue-tautia. "Tässä nimenomaisessa tapauksessa, jossa sinulla on kaksi hyttysiä, jotka voivat tehdä saman asian, mutta muuntogeeninen lähestymistapa vaikuttaa vain yhteen niistä, sillä ei ole mitään järkeä", Miller sanoo. Panaman ensimmäinen chikungunya-tapaus ilmestyi suunnilleen samaan aikaan kuin GM-tutkimus, mutta tutkijat veivät sen puhtaan sattuman johdosta.

Muuntogeenisten hyttysten kannattajat väittävät, että uudelleen tuonti on ongelma kaikkialla. ”Kaikkien vektoreiden hallintaan liittyvien ponnistelujen on oltava suojattuja uudelleentoistumista. Tämä ei ole minkään tietyn lähestymistavan ominaisuus tai haitta ”, kertoo Luke Alphey, joka tutkii vektoriperäisiä virustauteja Pirbight-instituutissa Iso-Britanniassa. Oxitec on työskennellyt geneettisesti muunnetulla Aasian tiikerihyttysellä, vaikka se ei ole on vielä testattu kentällä.

GM-hyttysten torjuntaohjelman menestys saattaa johtaa siihen, että hyttyset välittävät taudin paremmin ihmisille, ja se on monimutkaista. Aasialaiset tiikerihyttyset voivat olla tehokkaampia ylläpitämään viruksia taudinpurkauksen ulkopuolella ja levittämään erityisiä kantoja. Ne kannat eivät ole vielä päässeet tälle Atlantin puolelle. Sen sijaan A. aegypti -hyttyset sopivat parhaiten kannan kantamiseen, joka kelluu tällä hetkellä Karibian alueella. "Sen perusteella, mitä tällä hetkellä tiedämme chikungunya-taudin leviämisestä, aegyptiä on enemmän pelättävä kuin albopictus ", Lounibos sanoo. Tiedot osoittavat, että sama pätee dengue-tautiin.

Joten sen korvaaminen ei ehkä ole maailman pahin asia, eikö niin? ”Pahimmassa tapauksessa olisi, kun otat aegyptiä, ja albopictus siirtyy sisään, mutta olet korvannut erittäin tehokkaan vektorin tehottomalla, ja parhaassa tapauksessa otat tehokkaan vektorin, eikä siinä ole vaikutusta tehottomaan. yksi ”, kertoo Oxitecin viestintäpäällikkö Chris Creese.

Tämä strategia riippuu siitä, että dengue dengue on suurempi ongelma Keski- ja Etelä-Amerikassa ja A. aegypti on parempi kantaja, ja se voi muuttua. Jos yksi potilas, jolla on oikea kanta, ilmestyy Panamassa ja puree paikallisen aasialaisen tiikerihyttysen, toinen kanta voi pian leviää koko maahan. "Se on vain ajan kysymys", Miller sanoo.

Amerikan kanta voisi myös mutatoitua ja kehittyä tavalla, joka tekee Aasian tiikerihyttysistä tehokkaamman viruksen kantajan. Se todella tapahtui kolmessa erillisessä puhkeamisessa Intian valtameren saarilla. Kummassakin näistä tapauksista tunkeutuvat Aasian tiikerihyttyset voivat tehdä chikungunyasta merkittävän ongelman Amerikassa. "Hyttysissä ja viruksessa on evoluutiopotentiaalia", Lounibos sanoo.

Kustannukset voivat olla merkittävin tekijä muuntogeenisten hyttysten menestyksessä. Tällä hetkellä Oxitec ei ole varma siitä, kuinka paljon he veloittavat, vaikka jotkut ulkopuoliset arviot ovatkin satojen tuhansien Yhdysvaltain dollarien välillä. Laajamittainen tautien ehkäisyohjelma vaatisi paljon muuntogeenisiä hyttysiä. "Jos aiot käyttää muuntogeenisiä hyttysiä Panamassa, joudut vapauttamaan ne hyvin usein, mikä saattaa olla todella kallis maalle", Loaiza sanoo. Tässä vaiheessa on epäselvää, mitkä maat ovat valmiita maksamaan.

Loaiza ja Miller eivät kirjoita tekniikkaa kokonaan. Geenitekniikka saattaa osoittautua menestyvämmäksi, jos olosuhteet olisivat erilaisia, ehkä yhdessä muiden hyttysentorjunta-aseiden aseiden kanssa. Mitä tahansa tapahtuu, on selvää, että molemmat lajit ansaitsevat tarkkailun. Jos emme ole varovaisia, Aasian tiikerihyttyset voivat auttaa nostamaan chikungunyaa huomattavasti laajempaan kansanterveysuhkaan.

Voisiko GM-hyttyset valmistaa tietä trooppisen viruksen leviämiselle?