是纵虎归山还是甜蜜陷阱 !? 基改蚊对抗兹卡病毒

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埃及斑蚊 (Aedes aegypti),为黄热病、登革热、屈公病以及 ZIKA 病毒的重要传播媒介,每年会造成数百万人感染这些疾病,其中有数十万人会因而死亡。

日前疑似造成小头症的 ZIKA 病毒,现在已蔓延全球,美国联邦疾病管制局 (CDC) 的 Anne Schuchat 博士在美国时间 4 月 11 日下午五点左右宣布“ZIKA 病毒现在的疫情比我们所想的还要可怕”,ZIKA 病毒在一年前于巴西爆发感染,现已扩散至美国30州,甚至蔓延到波多黎各。今年初,美国国会通过 18 亿美元的紧急资金给 ZIKA 病毒的疫苗研发。根据路透社报导,目前 ZIKA 病毒的疫苗预计在今年 9 月进入临床试验,希望能成功控制住该病毒,使疫情不再扩散。而全球许多科学家也正展开 ZIKA 病毒和小头症的关联性研究,目前由美国的实验室发现 ZIKA 病毒确实会破坏或干扰神经细胞生长,尤其是新生儿的大脑发育,显示埃及斑蚊所带来的冲击已经影响到人类的繁衍和生存能力,因此各国政府无不上紧发条,致力于消灭这只可怕的病媒蚊。但埃及斑蚊的习性是栖息在人类居所附近,以方便吸血;因此传统喷洒杀虫剂的做法很有可能会影响到人类本身的生活环境,更必须搭配居家环境清洁、排除积水等措施才比较能发挥成效。面对这样的问题,最新基因科技提供了可能的解方。

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(图为兹卡病毒之电子显微照片)

延伸阅读:除了登革热,你听过兹卡病毒(Zika Virus)吗?

OX513A: 埃及斑蚊的高科技克星?
英国牛津大学成立的 Oxitec 公司近年研发出 OX513A 雄性埃及斑蚊,使用“致死基因昆虫释放技术”(Release of Insects carrying a Dominant Lethal gene, 简称 RIDL)(注 1),让这类雄蚊带有一段限制生长基因,故与雌蚊交配产下的后代在孵化后不久就会死亡。另外,这些基因改造雄蚊也必须持续接受四环霉素 (Tetracycline) 才能压抑限制生长基因的作用;一旦被释放到野外,基因的作用就得以发挥,雄蚊在几天后就会死去。目前这项技术已经在美国、法国、新加坡、巴西、马来西亚、泰国等地核准使用,田野试验也显示这项技术确实能有效减少当地的埃及斑蚊数目达 80% 以上,相当成功!基因改造雄蚊现在已被送入巴西最严重的 ZIKA 病毒传播区域,企图透过打击病媒蚊数目而切断感染途径;而若成功的话,这也将会是基因科技促进公共卫生和世人健康的重要里程碑。

生命会找到自己的出路 ? 基改蚊的反思
能够抑制可怕的登革热和兹卡病毒对世人来说的确是一大福音,但是生态学家却担心这些基改蚊子离开疫区后,会破坏其他栖地的生态。2009 年,Oxitec 公司曾在未知会当地人民的情况下,释放 300 万只基改蚊子到开曼群岛;2010 年马来西亚释放了 6000 只基改蚊子;美国罗里达州也曾在 2009 和 2010 年间,为了控制埃及斑蚊带来的疫情,而使用类似 OX513A 的基改蚊子,造成当地居民恐慌,虽然 FDA 表示这些基改蚊子并不会破坏当地的生态,并和环保局、疾管处以及兽医院合作,成立负责控管的专案小组,并开放民众在线上表达意见。因此在释放基改蚊子之前,必须和当地民众进行充分沟通外,这些经过改造的蚊子是否会对生态产生不良影响,仍需要深入探讨。

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注1:主要利用四环霉素调控基因 (以下简称 tetO )启动子调控下游的活化因子变体 (以下简称 tTAV )基因,产生过量的 tTAV 将导致虫体死亡。在实验室中将四环霉素喂食 OX513A 品系之幼虫,四环霉素进入虫体内与 tTAV 结合,使其无法结合至 tetO 启动子,故无法产生过量 tTAV 使虫体致死;一旦将 OX513A 品系之成蚊释放至环境中,与野生型埃及斑蚊交配所产下的子代则因环境中缺乏四环霉素,tTAV 便会结合至 tetO 启动子上而产生tTAV,tTAV 则又可结合至 tetO 启动子上以产生更多 tTAV,而过量的 tTAV 将导致虫体死亡。

参考文献
1. Oxitec 公司对于 OX513A 基因改造雄蚊的介绍
http://www.oxitec.com/health/our-products/aedes-agypti-ox513a/
2. 或许你没办法对雄蚊进行基因改造,但这里提供了一般民众也能做到的灭蚊妙招
http://www.cdc.gov.tw/professional/info.aspx?
treeid=41af57b035d09a14&nowtreeid=f94e6af8daa9fc01&tid=E885398D5ABB0451
3. http://edition.cnn.com/2016/03/11/health/zika-florida-gmo-mosquito-fda-assessment
4. 科学人 2013年 第 142 期 12 月号
5. 林钰棋、吴智文、刘定萍 (2012)。〈卫福部病媒蚊之文献探讨〉。卫生福利部及并管制署。
6. http://mobile.reuters.com/article/idUSKCN0X825A
7. http://www.bbc.com/news/world-us-canada-36020165

图片来源:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8C%B2%E5%8D%A1%E7%97%85%E6%AF%92

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