https://frosthead.com

Kas GM sääsed võiksid levitada troopilise viiruse levikut?

Sääskede poolt edasikanduvate haiguste tõrje on natuke nagu mütsakas mängimine: niipea, kui levitate ühes piirkonnas haigustekitaja, hüppavad nad teise. Suurema ökoloogilise pildi arvestamine võib probleeme vaeva näha.

Seotud sisu

  • Üksik valk on Dengue Virulentsi juur
  • Sääsehammustuste peatamiseks, naha naha bakterite vaigistamiseks
  • Kas sääsed võivad malaariat võidelda?

See kehtib kindlasti chikungunya kohta - mida hääldatakse “chick-in-goon-ya” - viirus, mis on Ameerikas suhteliselt uus. Haigusetekitaja levib januse sääsehammustuse tagajärjel ning muudab ohvrid valusaks ja palavikuks, mõnikord kuude kaupa. Kuni 2006. aastani oli viirus piiratud Aafrika troopilistes piirkondades, reisijad tõid viiruse aeg-ajalt koju. Näitlejanna Lindsay Lohan sai hiljuti teada, et on Prantsuse Polüneesias puhkuse ajal viirusega nakatunud. Kohalikult levinud puhangud India ookeani saartel ning eelmisel aastal Kariibi mere piirkonnas ja Floridas on teinud chikungunyast viiruse, mida jälgida.

Panama sai oma esimese nakkusjuhtumi kätte eelmise aasta mais ja see ajendas Smithsoniani troopiliste uuringute instituudi (STRI) teadlasi nägema, kuidas Aasia tiigri-sääsed ( Aedes albopictus ), üks chikungunya kandjaid, levisid kogu riigis ja kui kiiresti nad on liigutus. Nende avaldatud tulemuste kohaselt, mis avaldati täna ajakirjas PLoS tähelepanuta jäetud troopilised haigused, on Aasia tiigri-sääsed tunginud Panamasse kõnniteele löögi teel, liikudes kiiresti mööda inimese ehitatud maanteid.

Kuid Aasia tiiger-sääsed pole ainult viirust kandvad : ka Aedes aegypti sääsed kannavad chikungunya-d ja mõlemad liigid võivad levitada dengue-viirust, millel on Ameerikas palju olulisem tugipunkt. "Paljudes Kesk-Ameerika riikides, sealhulgas Panamas, on inimesed vaadanud ainult A. aegypti, " ütleb STRI ja Panama Instituudi uurimiskeskuse entusiarst Jose Loaiza ning Alta Tecnologia instituut. "Dengue ja chikungunya juhtude vähendamiseks tuleb kontrollida mõlemat liiki, " ütleb ta.

Geneetiliselt muundatud sääsed pakuvad paljutõotavat, kui vastuolulist viisi selliste haiguste tõrjeks. Suurbritannia biotehnoloogiaettevõte Oxitec on konstrueerinud steriilsed A. aegypti sääsed, mis võivad oma steriilsuse levida metsikutele populatsioonidele ja vähendada haigusi kandvate sääskede arvu, mis sumisevad inimeste ümber ja hammustavad neid. STRI uurijad viitavad aga sellele, et Aasia tiigri sääskede agressiivne sissetungi taktika võib aidata tal koloniseerida piirkondi, kus GM-sääsed on kohalikud elanikud pühkinud - levides chikungunya ja dengue.

Panama kasutamine laborina

Kui A. aegypti on Kesk- ja Lõuna-Ameerikas olnud alates 17. sajandist, siis Aasia tiigri sääsk ilmus Panama Citysse alles 2002. aastal, tõenäoliselt kaubalaevade vedude kaudu Aasiast. Loaiza ja tema STRI kolleeg Matt Miller soovisid näha, kuidas uustulnukad sääsed looduses levivad ja kuidas kaks liiki võivad omavahel suhelda.

Õnneks kogub Panama tervishoiuministeerium korrapäraselt proove kohalikest sääsepopulatsioonidest kogu riigis ning teadlased suutsid kasutada Aasia tiiger-sääskede kohta kogumisandmeid, et jälgida liikide levikut kogu Panamas. Nad modelleerisid verevõtjate kiirust ja levikut tegurite põhjal, mis võisid sissetungi juhtida: kliima, inimeste käitumine, teed või nende kolme kombinatsioon.

2009. aastaks oli putukate sissetung laienenud rannikuäärsesse linna Coloni ja 2013. aastaks oli see tunginud enamikku Lääne-Panamasse ja Panama City idaossa. Selgub, et kohalikud teed ja kiirteed vastasid aja jooksul kõige paremini vea teele. "Näib, et see liigub tõesti kiiresti, eriti kui arvestada, et ümber on kõik need muud konkureerivad sääsed, " ütleb Miller. Aasia tiiger-sääsed tungisid isegi kuivadesse piirkondadesse, mis võisid olla A. aegypti suhtes külalislahkemad.

Tõenäoliselt on vead seotud inimestega sõitmisega. Sageli lasevad nad oma vastse vanadesse rehvidesse ja kooruvad siis välja. Rehvide sõites vead rändavad. Leiutus sobib kokku varasemate andmetega, mis kaardistavad Aasia tiiger-sääskede sissetungi USAsse ja Euroopasse, ning kinnitab, et isegi troopikas kohalikul tasandil rändavad need sääsed endiselt samadel marsruutidel. "Pole kahtlustki, nad on suurepärased autosõitjad, " ütleb Florida ülikooli entomoloog Phil Lounibos.

Elanikud reageerivad kui töötaja fumigeerib kinnisvara, et aidata kontrollida chikungunya ja denguepalaviku levikut Tocumenis väljaspool Panama linna. Valikulised pihustusprogrammid on sääskede tõrjeks standardsed, kuid GM-sääski on nimetatud uueks keskkonnasõbralikumaks strateegiaks. Elanikud reageerivad kui töötaja fumigeerib kinnisvara, et aidata kontrollida chikungunya ja denguepalaviku levikut Tocumenis väljaspool Panama linna. Valikulised pihustusprogrammid on sääskede tõrjeks standardsed, kuid GM-sääski on nimetatud uueks keskkonnasõbralikumaks strateegiaks. (CARLOS JASSO / Reuters / Corbis)

Aasia tiiger-sääsed pole veel kogu Panamasse tunginud ning teadlased soovitavad nende leviku peatamiseks piserdada sõidukeid insektitsiidiga. Kuna Panama veiseparasiidi, mida nimetatakse kruusausiks, leviku vähendamiseks on juba põllumajanduslikud maanteekontrollid paigas, soovitavad nad proovipunktidesse pritsimist. Teadlased väidavad, et see strateegia võib vähendada chikungunya ja dengue katkujuhtumeid.

Mitte nii täiuslik lahendus

Samuti soovitab meeskond, et konkurents nende sääskede vahel võib mõjutada keerukamate strateegiate, näiteks geneetiliselt muundatud sääskede kasutuselevõttu. Oxitec on oma jõupingutused keskendunud Dengue-palavikule ja saavutanud edu Brasiilia ja Kaimanisaarte väikesemahulistel välitöödel. Ja 2014. aasta aprillis vabastas Panamas Gorgasi instituudi juhitud Oxiteci kohtuprotsess Panama linnast läänes Arraijáni rajoonis 60 000 geneetiliselt muundatud A. aegypti sääske. Oxiteci avaldamata tulemuste kohaselt nägid nad Panama kohalike sääskede populatsiooni vähenemist enam kui 90 protsenti.

Kuid Milleri ja Loaiza modelleerimine osutab võimalusele, et Aasia tiiger-sääsed võivad asendada A. aegypti piirkondades, kus GM-programmid on tapnud teiste liikide kohaliku populatsiooni. USA kaguosast pärinevad tõendid viitavad sellele, et just see juhtus siis, kui piirkonda tungisid Aasia tiiger-sääsed. Samuti viitavad nad sellele, et mujalt pärit A. aegypti populatsioonid võiksid ise neid alasid nakatada.

Mõlemad stsenaariumid võiksid aidata chikungunya levikut Panamas ja hõlbustada tulevasi denguepalaviku puhanguid. "Sel juhul, kui teil on kaks sääske, mis võivad sama asja teha, kuid geneetiliselt muundatud lähenemisviis mõjutab ainult ühte neist, pole sellel üldse mõtet, " ütleb Miller. Panama esimene chikungunya juhtum ilmnes GM-i uuringuga samal ajal, kuid teadlased kriitivad seda kuni puhta kokkusattumuseni.

GM-sääskede pooldajad väidavad, et taaskehtestamine on probleem kõikjal. „Igasuguse vektorikontrolli jõupingutus peaks olema ettevaatlik uuesti sissetoomise eest. See ei ole ühegi konkreetse lähenemisviisi omadus ega puudus, ”ütleb Luke Alphey, kes uurib Ühendkuningriigis Plussi Pirbighti instituudis levitatavaid viirushaigusi. Oxitec on töötanud geneetiliselt muundatud Aasia tiigri sääse kallal, ehkki see pole seda teinud. veel põllul katsetatud.

GM-sääskede tõrjeprogrammi edu võib taanduda sellele, et sääsk suudab haigust inimestele paremini edasi anda, ja see on keeruline. Aasia tiiger-sääsed võivad viiruseid paremini hoida väljaspool haiguspuhanguid ja levitada spetsiifilisi tüvesid. Need tüved pole veel jõudnud Atlandi ookeani sellesse serva. Selle asemel sobivad praegu Kariibi mere piirkonnas hõljuva tüve kandmiseks kõige paremini A. aegypti sääsed. "Selle põhjal, mida me praegu teame chikungunya haiguse edasikandumisest, tuleb aegypti karta rohkem kui albopictus, " ütleb Lounibos. Tõendite põhjal võib öelda, et sama kehtib Dengue'i kohta.

Nii et selle asendamine ei pruugi olla halvim asi maailmas, eks? Halvim juhtum oleks, kui te võtaksite aegypti välja ja albopictus koliks sisse, aga olete asendanud väga efektiivse vektori ebaefektiivsega ja paremal juhul võtate välja efektiivse ja see ei mõjuta ebaefektiivset. üks, ”ütleb Oxiteci kommunikatsioonijuht Chris Creese.

See strateegia sõltub sellest, kas Dengue on suurem probleem Kesk- ja Lõuna-Ameerikas ning A. aegypti on parem vedaja, ja see võib muutuda. Kui üks parema tüvega patsient ilmub Panamasse ja teda hammustab kohalik Aasia tiiger-sääsk, võib teine ​​tüvi peagi kogu riigis levida. "See on vaid aja küsimus, " ütleb Miller.

Samuti võib tüvi Ameerikas muteeruda ja areneda viisil, mis muudab Aasia tiiger-sääsed viiruse tõhusamaks kandjaks. See juhtus tegelikult kolme eraldi puhanguna India ookeani saartel. Mõlemal juhul võib Aasia tiiger-sääskede tungimine muuta chikungunya ameeriklaste suureks probleemiks. "Sääskedes ja viiruses on evolutsioonipotentsiaal, " ütleb Lounibos.

Kulud võivad olla geneetiliselt muundatud sääskede edu kõige olulisem tegur. Praegu pole Oxitec kindel, kui palju nad tasu võtavad, ehkki mõned välishinnangud jäävad vahemikku sadade tuhandete USA dollaritega. Laiaulatuslik haiguste ennetamise programm nõuaks palju GM-sääski. "Kui kavatsete Panamas kasutada geneetiliselt muundatud sääski, peate need vabastama väga sageli, mis võib riigile tõesti kulukaks minna, " ütleb Loaiza. Praegu pole selge, millised riigid on nõus maksma.

Loaiza ja Miller ei kirjuta seda tehnoloogiat täielikult maha. Geenitehnoloogia võib osutuda edukamaks, kui asjaolud oleksid erinevad, võib-olla koos teiste sääskede vastu võitlemise arsenali relvadega. Mis iganes juhtub, on selge, et mõlemad liigid väärivad valvsat pilku. Kui me pole ettevaatlikud, võib Aasia tiigri sääsk aidata chikungunya tõsta rahvatervise ohust palju laiemalt.

Kas GM sääsed võiksid levitada troopilise viiruse levikut?