40萬隻雄蚊是如何在美國抵禦寨卡病毒的入侵

2021-01-16 優仕生活TheGoodLife


2016年里約熱內盧奧運會最大的威脅也許並不是效率低下的巴西人,而是南美洲無處不在的蚊子,因為蚊子正是傳播肆虐南美的寨卡病毒的罪魁禍首。而隨著北半球進入盛夏,寨卡病毒的魔爪已經伸向了美國南部。面對這一重大公共安全隱患,科學家們正在想辦法解決這一問題。



在寨卡病毒的主要疫區巴西,因為要承辦眾多國際性盛事,使得對抗寨卡病毒任務格外艱巨。


寨卡病毒的疫苗正在研發中,已經出現的幾款也取得了不錯的評價。但是,面臨大規模應用還需要時間,遠水難以救近火,現在亟需一個有效的方法來對抗寨卡的肆虐。既然蚊子是傳播寨卡病毒的罪魁禍首,科學家正在想從蚊子身上尋求解決辦法。



霍勒姆正在釋放裝有雄蚊的紙筒。


美國科學家朱迪·霍勒曼拿著一個裝著上千隻蚊子的硬紙殼圓筒,她打開圓筒的蓋子並輕輕拍打它,希望這些蚊子可以開始他們的「工作」。在七月一個周二的早晨,霍勒曼和她的同事在美國加利福尼亞的克洛維斯中部弗雷斯諾縣北部的一個管轄區釋放了20管這樣的蚊子。他們每周都會這樣做兩次,範圍是在加利福尼亞不同的20個地方。在今年夏天結束之前,這個管轄區會被40萬隻蚊子覆蓋。


他們為什麼要這樣做?他們「放生」的並不是普通的蚊子,這些蚊子來自肯塔基州。這些蚊子在生物科的培育下,體內有了帶有沃爾巴克氏體細胞。而且,在圓管裡面的蚊子都是雄性,在霍勒曼釋放了這些蚊子之後,他們會和本地的雌性不帶有這個細胞的蚊子交配,因為沃爾巴克氏體的感染,它們所孕育的後代就無法再孵化後代。這是一個重大的實驗。加利福尼亞這個管轄區希望用這些帶有沃爾巴克氏體細胞的蚊子來對抗埃及伊蚊。



感染了沃爾巴克氏體的蟲卵。


入侵美國的埃及伊蚊是臭名昭著的病毒傳播者,它們可以傳播諸如登革熱、黃熱病、切昆貢亞熱等疾病,當然還包括現在最著名的寨卡病毒。當氣溫上升的時候,埃及伊蚊會往北遷徙,會把這樣的病菌和疾病帶到從未面臨這些疾病的地區。之前在美國南部的佛羅裡達州,一些居民在前往拉丁美洲之後,便感染了寨卡病毒。但是目前據官方報導,帶有寨卡病毒的蚊子也侵入了美國南部數個州。七月,在加州的弗雷斯諾縣發現了第一例寨卡病毒案例,雖然這個病毒會造成的危害不是那麼嚴重,但它會導致先天缺陷。沒有人想要看到這個病毒繼續擴散下去。


為了預防這個侵害,科學家們用了十多年的時間來研發殺死這些蚊子和這個疾病的方法。在巴西,寨卡病毒的威脅和通過蚊子傳播的疾病的出現頻率十分高,科學家們已經試驗了無法生育的轉基因蚊子。但是在美國,用昆蟲來試驗仍然受到食品藥品管理部門的阻撓。例如,美國的食品藥品管理部門在去年批准了三文魚的轉基因試驗,而這個過程花了整整20年,所以利用轉基因蚊子來對抗傳染病在美國並不是那麼容易。




蚊子傳播的路線並沒有那麼令人擔憂,而寨卡病毒的傳播有可能會扯上另一個機構。稍早之前,有一家公司向當地的環境保護局遞交了相關的數據,希望利用一種帶有沃爾巴克氏體細胞的蚊子白紋伊蚊當作是生物農藥。目前有三個州已經開始試驗白紋伊蚊了。如果帶有沃爾巴克氏體的白紋伊蚊可以在克洛維斯被拿來抵抗寨卡病毒的話,這會是一個新的方法。


但這個方法真的有效嗎?為了獲得這樣的細胞,我們必須要讓這些雌雄蚊子進行交配。這些蟲子在實驗室培育長大,而且已經在圓筒裡呆了超過12個小時了。霍勒曼說:「這是一個數字遊戲。為了增加交配成功的機率,我們會在這個管轄區內釋放更多的雄性蚊子。」


沃爾巴克氏體,蚊子宿主病毒的剋星


利用生物的方式對抗傳染病,這並沒有聽起來那麼不切實際。在進化生物學家眼裡,沃爾巴克氏體是一個謎。沃爾巴克氏體其實是一種細菌,是地球上最常見的寄生微生物。它被證實為是一種非常有效的病媒控制方式,經過實驗室試驗,感染沃爾巴克氏體的蚊子會有更強的抗病毒性。


它不單單存活在昆蟲體內,它還能在細胞內生存,孕育下一代。人類體內也有這種細菌,或者是它們的殘骸。科學家們仍然對沃爾巴克氏體細菌在昆蟲細胞內做了什麼沒有定論。在一項研究過程中,科學家發現當蚊子被沃爾巴克氏體細菌感染之後,它會影響宿主的DNA的複製。當被注入這樣的細菌之後,蚊子就不會再有生育能力,這已經不再是一個嶄新的研究議題,而是控制蚊子的很好的方法。



沃爾巴克氏體的植入已經成熟地運用到控制登革熱疫情中了。


埃及伊蚊並不天生帶有這個細菌。2005的時候,在昆蟲學家史蒂芬·多德森的實驗室中,當他把沃爾巴克氏體細菌注入到埃及伊蚊體內的時候,便創造出了世界上第一群帶有沃爾巴克氏體細菌的埃及伊蚊。一旦當這個細菌存在在它們體內的時候,便會代代相傳,這些變異的伊蚊將有效控制族群的數量。而霍勒曼所釋放的蚊子就是這些帶有沃爾巴克氏體細菌蚊子的後代。



埃及伊蚊是非常具有攻擊性的入侵物種,傳播多種疾病,黑白相間的外表特別好辨認。


埃及伊蚊並不僅僅是疾病的帶菌者,它比其他種類的蚊子都更為強健與兇猛。埃及伊蚊特別喜歡攻擊人類,而且它們不單單在黃昏或黎明叮咬人。盆栽底部那一些些水對它們來說就足以孵蛋了。


滅蚊區的工作人員逐家逐戶的尋找水源,希望可以可以清除那些小的蚊蟲。「雖然我們用盡了一切的辦法,但都沒有十分有效。」霍勒曼說。甚至是嚴冬都沒有辦法殺死這些埃及伊蚊,有可能埃及伊蚊會在當地永遠的生存下去。幸運的是,多德森需要有人來測試絕育的埃及伊蚊,而克洛維斯的霍勒曼則需要消滅埃及伊蚊的方法。


與多德森合作的聯合控蚊部門的史蒂夫·穆裡根開始準備在加州的克洛維斯用新的方法消滅蚊子。史蒂夫曾在加利福尼亞大學學習農藥,他所測試的農藥現在還被使用。六月,他們開始了他們的實驗。當霍勒曼和穆裡根開始在克洛維斯釋放蚊子的時候,他們及時地向當地的居民解釋他們所要做的實驗,總而言之,在大街上釋放大群昆蟲的場景是足夠怪異的。



霍勒曼正在向克洛維斯的居民解釋釋放蚊子的目的。


自然,有部分住民抱怨這些擾人的昆蟲。雖然這些雄性蚊蟲不會叮咬人,因為只有雌性蚊蟲才會需要血液來滋養他們孵卵,但這些昆蟲喜歡跟隨人群在他們耳邊嗡嗡作響。甚至抱怨政府正在胡亂試驗。但霍勒曼說,絕大多數的居民還是十分開心的,因為終於有人來處理這些蚊子。


多德森說:「我是一個昆蟲學家,比起人,我更了解昆蟲。但人們對於我們所釋放的帶有沃爾巴克氏體細菌的蚊子並不是很了解,他們並不是通過轉基因,沃爾巴克氏體是一種細菌。」他需要說服的並不僅僅是當地的住戶,美國環保署也是第一次聽說「把蚊子當作農藥」這個方法。多德森表示他希望在幾個月內可以得到批准,這樣他們可以採用這個有效的方法來對付埃及伊蚊。現在有關人員正在努力爭取在加利福尼亞和佛羅裡達有關部門的同意。如果進展順利的話,他們會要求環保署也通過把蚊子當作是農藥的提議。



在廣州有著一個世界上最大的蚊子工廠,所生產的蚊子都是用來控制熱帶流行疾病的。


目前,用感染沃爾巴克氏體的雄蚊來控制蚊子族群數量的方法在美國還是處在艱難開啟的階段。而在中國,這樣的方式已經有效的推廣開來了,中山大學的熱帶病蟲媒控制聯合研究中心和中國疾控中心等機構合作,在廣州南沙區釋放了50萬隻感染了沃爾巴克氏體的雄蚊用以減少當地的登革熱的發病概率。



綜合編譯:時俊

原文:Sarah

編輯:薩瓦


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