В борьбе с опасными инфекциями учёные сделали ставку на трансгенных комаров

Комары-мутанты

Учёные и общественность уже давно активно обсуждают проблему контроля популяции комаров и снижения риска укусов и заражения трансмиссионными инфекциями. Лихорадка Денге и вирус Зика – основные вызовы времени, в отношении которых эпидемиологи и медики ищут средства борьбы.

Поскольку распыление пестицидов, убивающих не только комаров, но и массу полезных насекомых, давно признано крайне нежелательным, усилия учёных направлены на изобретение альтернативных методов ведения войны. В их число входит как установка ловушек для комаров Mosquito Magnet, приманивающих насекомых с помощью углекислого газа и аттрактанта Октенол, так и попытки использовать генную инженерию. Они предполагают создание генномодифицированных комаров, распространение которых должно, по замыслу авторов проекта,  искоренить популяцию изнутри.

Испытания комаров-мутантов против вируса Зика были проведены в нескольких странах, в том числе сообщалось о тестах, проведённых во Флориде. Разумеется, не обошлось без вопросов по поводу безопасности опытов – справедливо возникли опасения, не нанесут ли вред комары-мутанты окружающей среде и станут ли они толчком непредвиденной цепной реакции генетических изменений.

Мы хотим пролить свет на эти исследования и поговорить здесь о генномодифицированных москитах и перспективах их применения в борьбе с комарами обычными.

Итак, что вы должны знать о комарах-мутантах?

Комары-мутанты – чем они отличаются от обычных комаров?

Генномодифицированные комары  - это насекомые, в структуру генов которых был имплантирован чужеродный ген, не присутствующий в ДНК обычных комаров. В другом случае москиты были заражены особой бактерией, и уже она становилась источником нужной исследователям генетической информации.

Задача искусственной мутации заключалась в том, чтобы сократить способность потомства комаров выживать в окружающей среде. Острие главного удара было направлено против основного козыря комаров, позволившего им просуществовать практически в неизменном виде около 400 миллионов лет – по способности адаптироваться к любым жизненным передрягам. Иными словами, новый ген позволял яйцам особи комара вылупляться, развиваться в стадии личинки и куколки, но вот тут жизненный цикл пресекался – взрослые особи-имаго были нежизнеспособны и, соответственно, не могли дать новое потомство.

Выведенные в лабораторных условиях самцы комаров Aedes aegypti с миной замедленного действия в организме были выпущены на волю и смешались с дикой популяцией. Предполагалось, что в результате скрещиваний с дикими самками у последних будет всё чаще рождаться нежизнеспособное потомство, и в итоге популяция будет сокращаться.

Модифицированных комаров также называют трансгенными. Помимо опытов с нежизнеспособным потомством учёные также вывели бесплодных самцов. Они могли спариваться с самками, но яйца, которые те откладывали, вообще не развивались.

Самцам также вживили особый ген, который заставлял их светиться в темноте, словно крохотные огоньки. Флуоресценцию фиксировала чувствительная техника, и по её показаниям учёные определяли соотношение трансгенных и диких комаров популяции. 

Ещё один цикл опытов касался искусственного заражения подопытных москитов бактерией Wolbachia. Цель эксперимента заключалась в изучении возможностей борьбы с лихорадкой Денге. Во время опытов in vitro (в пробирке) было установлено, что бактерия Wolbachia способна останавливать размножение вируса Денге в клеточной культуре. Введя бактерию в организм живых комаров, учёные добились того, что те перестали быть разносчиками вируса и уже не могли заражать при укусах людей. Учёные надеются, что комары с бактерией Wolbachia в организме воспримут её способность подавлять репликацию вируса и передадут эту способность своим потомкам.

Важно отметить, что эта чудо-бактерия относится к числу крупных и не может передаваться через слюнные железы комара в его кровососущий хоботок. Таким образом, исключается проникновение микроорганизмов в кровь человека – ведь как поведёт она себя в нашем теле, пока неизвестно. Кровь высасывают исключительно самки, она нужна им не как пища, а чтобы обеспечить процесс вызревания яиц. 

Если у вас достаточно смелости, предлагаем посмотреть видео, на котором подробно и под сильным увеличением показано, как комар кусает человека.

Почему именно москиты-мутанты должны спасать мир?

Основная причина столь пристального внимания учёных к генномодифицированным комарам связана с надеждой предотвратить распространение трансмиссионных инфекций без использования опасных для всего живого химикатов. В 50-х годах прошлого века для того, чтобы искоренить Aedes aegypti во время вспышек малярии, в США и других странах массово применяли DDT.  После той химической атаки в живых осталось немного комаров, но они расплодились и восстановили свою популяцию столь стремительно, что ученые просто развели руками. А косвенный ущерб от применения пестицидов ощущался много лет. ДДТ уничтожил популяции полезных насекомых на огромных территориях. В результате отравлений и нарушения пищевых цепочек погибли мелкие птицы и птицы-хищники, такие, как лысоголовый орёл и сокол-сапсан.

Не все знают, что самое смертоносное отравляющее вещество в мире, летучая жидкость VX, с помощью которой недавно был убит брат северокорейского лидера Ким Чен Ына, изначально разрабатывался как пестицид против комаров.

Комары-мутанты во Флориде

Несколько лет назад  в окрестностях города Ки-Уэст была зафиксирована вспышка лихорадки Денге. Ки-Уэст – крупный туристический центр, куда ежегодно приезжают миллионы отдыхающих. Многие состоятельные американцы из северных штатов перебираются сюда на зиму. 

Учитывая риск распространения лихорадки Денге по территории всей Америки, власти округа решили провести пробное испытание партии трансгенных комаров в реальных условиях в болотистых районах Флориды. Хотя многие были серьёзно обеспокоены по поводу возможных последствий. Власти запросили добро на проведение биологической войны в аппарате Федерального агентства по контролю и профилактике инфекционных заболеваний (FDA).

комары мутанты 2.jpg

Мутанты vs вирус Зика

Могут ли трансгенные комары остановить распространение вируса Зика? Исследования, проведенные в 2015 году, показали, что в результате запуска партии неполноценных комаров в популяцию в районе города Пирасикаба в штате Сан-Паулу (Бразилия) количество жизнеспособных личинок в естественной среде обитания уменьшилось на 82%. Параллельно пошла на убыль заболеваемость лихорадкой Денге в этом районе.

Хотя это хорошая новость с точки зрения искоренения трансмиссионных инфекций, гарантии того, что риск будет снижен до нуля, к сожалению, нет. Во-первых, даже тот процент «нормальных» москитов, что остаётся в популяции, способен передавать вирус Зика. Во-вторых, оставшаяся в живых популяция благодаря биологическим законам может отреагировать на устроенный человеком «москитоцид» и увеличить интенсивность размножения и плодовитость, как комары сделали после применения ДДТ. По расчётам учёных, даже при потере 80% «личного состава» комариная армия может восстановиться в течение нескольких месяцев.

Очевидно, что необходимы новые тщательные исследования, которые позволят поставить все точки над i. Не следует забывать и того, что комары остаются важной частью пищевой пирамиды и резкое сокращение их численности на больших территориях может поставить под угрозу безопасность экосистем. Не следует забывать, что в небогатых странах, на территории которых располагаются основные резервуары тропических инфекций, опыты с генной инженерией просто невозможны по экономическим причинам без помощи развитых стран или благотворительных организаций, финансирующих исследования по борьбе с комарами и болезнями, которые они переносят.

Что мы можем сделать прямо сейчас?

Основной целью в битве с вирусом Зика и другими москитогенными инфекциями должно стать просвещение людей в местностях, где наиболее вероятны вспышки тропических лихорадок.  Люди должны знать, какая одежда уберегает от укусов насекомых, какими отпугивателями комаров пользоваться лучше всего, почему так важно избавляться от хлама и мусора на даче и во дворе частного дома. Домовладельцам нужно понятно объяснять о циклах развития комаров и о том, что личинки лярвы развиваются только в стоячей воде, которую нужно всячески ликвидировать на своей территории.  Во многих проблемных регионах существует практика, когда волонтёры ходят по домовладениям и рассказывают собственникам, что нужно делать, чтобы свести к минимуму риск укусов комаров и распространения опасных болезней.

Профилактика – залог успеха

Вирус Зика до сих пор не проник на территорию США в эпидемических масштабах, речь идёт лишь об единичных случаях, когда заразу привозят из путешествий в тропические страны. Но комары по-прежнему остаются переносчиками таких опасных заболеваний, как лихорадка Западного Нила или дирофиляриоз.   Собственникам частных домов и владельцам бизнеса, расположенного под открытым небом, стоит подумать о приобретении и установке на своей территории принципиально нового оборудования, обеспечивающего контроль над численностью насекомых – ловушек для комаров Mosquito Magnet.

Эти ловушки используют принцип охоты на охотников или ловли на живца. Они приманивают исключительно самок кровососущих насекомых, выделяя в воздух углекислый газ, тепло и водяной пар. Эти компоненты получаются в ходе переработки пропана. Издалека уловив стелющееся над землёй облако CO2 и, приняв его за дыхание теплокровного  существа, алчущие свежей крови самки комаров летят к ловушке. Здесь они ощущают аромат приманки Октенол, которая имитирует запах человеческой кожи. Охотницы теряют всякую осторожность и устремляются к мнимой добыче. Тут они попадают в струю воздушного насоса и оказываются в сетке. У них остаются примерно сутки, чтобы пожалеть о своей неосторожности. Потом их ждёт неминуемая смерть от обезвоживания. Сетка ловушек вмещает до 1 кг насекомых, сетка новинки Mosquito Magnet Pioneer способно вместить в два раза больше.

В результате в течение месяца на территории примерно в 4000 м2 критически снижается численность половозрелых самок, что даёт эффект, аналогичный запуску комаров-мутантов. Но при этом полностью отсутствует риск нежелательных генетических изменений на больших территориях. Площадь в 40 соток значительна для отдельного собственника, но это немного в масштабах города или района.

На небольших участках, дачах и объектах уличной торговли оптимальны стационарные ловушки, которые работают от сети. Это уже упомянутый Пионер и его предшественник Патриот (Mosquito Magnet Patriot). Для того, чтобы обеспечить защитой значительную территорию, можно приобрести мобильную ловушку Mosquito Magnet Independence или Mosquito Magnet Executive. Речь идёт не о большей зоне покрытия,  а о возможности легко перемещать оборудование с места на место, например, при смене направления ветра. Такие ловушки можно брать с собой в путешествие – они работают от аккумулятора и могут быть установлены где угодно.

В любом случае, эксперименты с генной инженерией и трансгенными комарами – удел серьёзных научных организаций и местных властей. Они требуют серьёзной ответственности и не менее серьёзных финансовых затрат. На уровне частных домовладений, а также малого и среднего бизнеса идеальным вариантом контроля над численностью комаров являются на сегодня эффективные уничтожители насекомых Москито Магнет. 



18.05.2017 / Факты из жизни комаров

Возврат к списку


(Голосов: 1, Рейтинг: 3.3/5)

 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Отправить Отменить
Защита от автоматических сообщений