В течение тысяч лет москиты вызвали у людей отвращение. Но теперь человечество, возможно, нашло способ взять реванш. В новом исследовании исследователи сообщают, что, давая москитам собственная инфекция — со странной бактерией, переделывающей сексуальные жизни насекомых — может препятствовать тому, чтобы москиты перенесли малярию.
Трансгрессия провозглашается некоторыми как этап в медицинской энтомологии. «Я довольно ревнив», говорит энтомолог Скотт О’Нил из университета Monash в Австралии, не вовлеченный в работу. «Мы все пробовали это в течение многих лет и лет и лет». Рассматриваемый вид москитов, Анофелес stephensi, является ключевым вектором малярии в Южной Азии и Ближнем Востоке, и исследование предлагает дразнящую возможность избавления всех городов, таких как Нью-Дели и Калькутта малярии, говорит Виллема Тэккена из университета Вагенингена в Нидерландах, также не вовлеченного в работу. В будущем тот же метод мог бы также работать на других несущих малярию москитов, таких как A. gambiae, преобладающий в Африке, говорит Тэккен.
Ученые долго мечтали о замене несущих болезнь популяций москита с новыми, не представляющими угрозы людям, потому что они не могут передать болезнь. В прошлое десятилетие бактерия под названием Wolbachia появилась в качестве многообещающего союзника в их работе. Эти внутриклеточные бактерии распространение от матерей насекомого их потомкам и игре некоторые причудливые уловки на сексуальных жизнях их хозяев. Например, путем обеспечения, который заразил мужчин, не может воспроизвести с незараженными женщинами — явлением, названным цитоплазматической несовместимостью — бактерии могут максимизировать число зараженных потомков в следующем поколении и пронестись по популяциям в очень небольшое количество времени.
Начальная идея ученых состояла в том, чтобы ввести гены, присудив сопротивление человеческим патогенам в москитов, и затем включить в список Wolbachia, чтобы помочь этим чертам участвовать в гонках через популяцию. Трудная часть заражала москитов Wolbachia во-первых; по некоторым причинам они казались не поддающимися долгосрочной, стабильной инфекции. Ориентир прибыл в научную работу 2005 года, в которой Си Чжиюн, затем в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе, Мэриленд и коллегах заразил вид москитов под названием Aedes aegypti, который является главным носителем для лихорадки денге, изнурительного вирусного заболевания, вызывающего сильные боли в мышцах и суставах.
Несколько лет спустя О’Нил и другие сделали потрясающее открытие: Им даже не было нужно паре Уолбэчии к генам устойчивости инфекции. Одна только бактерия сделала Одним. aegypti, неспособный передать вирус. Другие показали, что то же было верно для нескольких других вирусов и паразитов.
Не ясно точно, почему это; одна гипотеза – то, что Wolbachia конкурирует за запасы с другими злоумышленниками, такими как вирус денге. Но это не мешало ученым пытаться использовать явление. В 2011 группа О’Нила выпустила Wolbachia-зараженный Один. москиты aegypti в Австралии, где они нашли, что инфекция утвердилась и распространилась. В настоящее время эксперименты идут также полным ходом во Вьетнаме, где лихорадка является важной болезнью.
Но лихорадка не является крупнейшим перенесенным москитом убийцей; это – малярия, которая ежегодно ответственна за смертельные случаи больше чем полумиллиона человек и передается Малярийными комарами, совсем другим родом. Они оказались еще более трудными заразить Wolbachia. Расстраивающие поиски — и факт, что ни одна разновидность Anopheles, как не известно, естественно заражена бактериями — привели некоторых исследователей к вопросу, было ли это возможно вообще, говорит О’Нил.
Но Си, теперь возглавляющий его собственную группу в Университете штата Мичиган в Ист-Лэнзинге, сделал его снова. В новом исследовании, о котором сообщают онлайн сегодня в Науке, исследователи показали, что они могут заразить A. stephensi Wolbachia, что инфекция передается по крайней мере через 34 поколения, и что это может принять все популяции в клетках.
Тайна? Часть его является удачей, говорит Тэккен. Бригада работала с напряжением, названным Wolbachia wAlbB, который, оказалось, завоевал популярность у этого москита. Техническое умение является другим фактором, говорит энтомолог Джейсон Рэсгон из Университета штата Пенсильвания, университета Парк, кто не был вовлечен в работу. Впрыскивание яиц москита является «очень искусством», говорит он, и Си «является, вероятно, лучшим человеком в мире, чтобы сделать это».
Бригада должна была ввести тысячи эмбрионов, прежде чем они имели успех. Си говорит, что часть уловки должна высосать крохотную сумму цитоплазмы из яйцеклеток сначала, чтобы создать место для введенных бактерий и препятствовать тому, чтобы клетки разорвались. Несмотря на их ужасающее число погибших, Малярийные комары являются деликатными существами, говорит он.
Группа Си также накормила зараженных паразитов малярии москитов, чтобы проверить, мог ли бы Wolbachia заблокировать их жизненный цикл в органе москита. Они показали, что Wolbachia-зараженные москиты не стали полностью стойкими к малярии, как надеялся. Вместо этого число паразитов в их слюне спустя 14 дней после их выставки понизилось только приблизительно фактором 3,4, что означает, что москиты могли все еще передать болезнь, несмотря на то, что, возможно, не как эффективно.
Другой ключевой вопрос – могут ли Wolbachia-зараженные москиты произвести то же число потомков как незараженные, говорит Тэккен. Если бы они не могут, они не быть в состоянии вытеснить дикие популяции, и насекомые не полетели бы как схема борьбы с малярией. Си говорит, что планирует опубликовать другую работу по той проблеме. Исследования также необходимы для определения, сколько зараженных москитов должно быть освобождено в области для получения результатов достаточно быстро. Могли бы быть другие напряжения Wolbachia, делающие работу лучше, говорит Рэсгон. На данный момент, что является самым важным, то, что исследователи преуспели во-первых, говорит он. Он вдохновлен, потому что его собственная группа пытается заразить A. gambiae, главный вектор малярии в Африке и еще более трудную цель заразить. «Для меня очень хорошо видеть, что это может фактически быть сделано», говорит он. «Мы продолжим настойчиво продвигаться».