모기를 죽이는 살충제 살포 모기는 말라리아와 같은 많은 파괴적인 질병의 매개체입니다. Sukjanya / Shutterstock.com

침대 그물. 살충제. 무균 및 유전자 변형 곤충. 이제 과학자들은 유 전적으로 조작 된 독성 균 말라리아 기생충을 운반하는 모기를 없애기 위해 무기 병기고.

살충제와 살충제로 덮인 침대 그물은 지금까지 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 전략으로 효과적으로 감염자와 사망자 수를 줄 였지만, 지난 몇 년 동안 세계적인 말라리아 부담이 감소하지 않았다.. 2017에서, 219 만 명 말라리아에 감염되었고 추정 435,000이 사망했다. 그 이유는 모기가 살충제에 대한 저항성으로 진화하고있다..

An 아노 펠 레스 모기 인간의 호스트에서 혈액 식사를 복용. 모기가 말라리아를 인간에게 전염시키는 것은 이러한 혈액 섭취의 과정에 있습니다. CDC

저항의 급속한 진화는 일반적으로 해충 및 병원체뿐만 아니라 모기를 전염시키는 말라리아에 대한 우리의 군비 경쟁에서 자주 발생하는 주제입니다. 시간이 지남에 따라, 유기체가 돌연변이를 일으키고 저항을 진화시킨다. 그 (것)들을 죽이기 위하여 이용되는 어떤 신약든지에. 인간은 언제나 잃어버린 쪽에서 끝나지 않는다. 그래서 새로운 무기가 필요합니다. 그리고 최근의 것은 살인 균입니다.

살인자와 싸우는 살인자

로 균류를 연구하는 진화 생물 학자, 나는이 생물체가 다양한 질병을 야기 할 수있는 능력에 익숙하다. 식물 및 인간을 포함한 동물. 많은 곰팡이 병원체가 광범위한 숙주를 감염 시키지만, 다른 사람들은 단지 몇 명만 공격 할 수있다..

이러한 현실화로 인해 과학자들은 말라리아 퇴치를위한 새로운 전략을 개발하게되었습니다. 자연에서 만나는 곰팡이 균을 이용하여 질병을 전염시키는 모기를 감염시키고 사멸시킵니다. 진균류가 무기화 된 것은 이번이 처음은 아니다. 사실 이것은 매우 성공적인 생물학적 농약 뒤에있는 전략이며, 녹색 근육, 전세계 메뚜기와 메뚜기를 죽인다.

속 (genus)의 병원성 진균과 같은 자연 병원균으로 모기를 감염시킵니다. 메타 리지 움 - 박테리아 또는 바이러스 성 병원균과 달리, 진균은 모기에 접촉함으로써 모기를 감염시킬 수 있습니다. 섭취 할 필요가 없습니다. 또한 곰팡이는 전통적인 화학 살충제보다 환경 친화적입니다. 그러나이 전략은 효과가 있습니까?

15 년 전, 농촌 탄자니아에서의 현장 시험은. 모기가있는 집의 천정에 곤충 살균 균류를 접한 면판을 매달아 모기의 3 분의 1이 감염되었다. 말라리아 전염 모델에 따르면, 그러한 감염률 75 %에 의한 말라리아 사례 감소 가능.

그러나 메타 리지 움 진균류, 탄자니아의 현장 시험이 보여준 것처럼, 항상 모기 숙주를 감염시킬 수있는 것은 아닙니다. 그리고 곰팡이 감염은 일반적으로 모기를 죽이는 데 며칠이 걸립니다. 실험실에서 곰팡이는 복용량에 따라 모기를 죽이기 위해 평균 7 ~ 9 일이 걸린다. 브라이언 로벳,에서 일하는 대학원생 레이 세인트 레거의 실험실 에티엔 느 빌 고, 함께 일하는 박사후 연구원 곤충 학자 Abdoulaye Diabate그들은 더 많은 모기에 감염되어 더 빨리 그들을 죽일 수 있다고 생각했습니다.

방법? 유 전적으로 변형 된 버섯을 사용하여 "하이브리드 (Hybrid)"라고 불리는 독소를 생산합니다.이 시스템은 거미와 갑각류와 같은 곤충과 그들의 친족을 포함하는 그룹 인 절지 동물의 신경계를 공격합니다. 같은 팀에 의한 2017의 이전 실험실 실험은 이미 이 GM 균류는 모기를 수정되지 않은 것보다 빨리 죽였다..

큰 문제는 자연 속에서 효과가 있었는지 여부입니다.

MosquitoSphere 팀은이 신문의 저자들과 부르 키나 파소 (Burkina Faso) Soumousso 출신의 지역 자원 봉사자들로 구성됩니다. 뒷줄 (왼쪽부터) : Etienne Bilgo, Oliver Zida, Bema Ouattara; 중간 행 : Boureima Saré, Judicael Zida, Brian Lovett, Moussa Ouattara, Michaılouou Sanfo 및 Bamory Ouattara; 앞줄 : Yaya Ouattara와 Jacques Gnambani. 브라이언 로벳, CC의 BY-SA

GM 곰팡이가 빠르게 모기를 죽이고 인구가 추락합니다.

현장 시험으로 인한 위험을 줄이기 위해 Lovett와 Bilgo는 GM 곰팡이를 "MosquitoSphere부르 키나 파소 (Burkina Faso) Soumousso의 야외 조건과 밀접하게 조화되도록 설계된 대규모의 특수 설계된 스크린 인 (screened-in) 필드. GM 독소 포자 포자가 들어있는 목화 시트로 오두막을 세우는 것으로 메타 리지 움 Lombett와 Bilgo는 모기의 70 % ~ 80 %가 두 유형의 오두막에서 모두 감염된 것을 발견했다. 그러나 GM 곰팡이가있는 오두막의 모기들 평균 5 일 이내에 사망했으며, 수정되지 않은 곰팡이가있는 오두막의 모기는 9 일 가까이 사망했다.

부르 키나 파소 (Burkina Faso)의 Soumousso에있는 MosquitoSphere의 오두막집. GM 킬러 독성 균에 대한 실험이 진행되었습니다. 브라이언 로벳

모기 개체군이 시간이지나면서 어떻게 번성했는지 조사함으로써, GM 곰팡이는 여러 세대의 모기에 감염되었습니다.. GM 곰팡이가 들어있는 한 인클로저에서 1,500 모기의 초기 개체군이 한 달 반 후에 13로 축소되었습니다.

약속과 위험

이미 치명적인 곰팡이 병원체에 강력한 독소를 유 전적으로 접종함으로써, 조사자들은 말라리아가 풍토병이며 모기가 화학 살충제에 내성이있는 세계 일부의 모기 "현장"인구를 현저히 줄일 수있었습니다.

특히 사하라 사막 이남 아프리카에서 말라리아 전파를 억제 할 긴급한 필요성이 있습니다. 92 %의 사례와 93 %의 사망자 나오다. 함께, 미국 환경 보호국 잡종 독소의 승인 상업적 명칭 Versitude 하에서, 그리고 수정되지 않은 사용 승인 메타 리지 움 여러 아프리카 국가에서 "생물 농약"으로 곰팡이를 제거하고, 유전자 조작 식품의 사용을 녹색화 할 수있는 길을 열어 놓았다. 메타 리지 움 말라리아 퇴치를위한 곰팡이.

반대로 치명적인 곤충 독소를 가지고있는 균류를 방출하면 "비 대상"곤충에 대한 의도하지 않은 피해에 대한 우려가 제기됩니다. 메타 리지 움 곰팡이는 단지 작은 범위의 곤충에만 감염되며 실험 대상이 아닌 곤충, 꿀벌 같은 GM과 수정되지 않은 곰팡이에 감염된 꿀벌 생존에 영향을주지 않았다. 인간에게 감염되는 곰팡이에 유전자가 발견 되더라도 (매우 희박한 시나리오 일지라도) 독소가 곤충에서만 작용하기 때문에 우리에게 아무런 영향을 미치지 않을 것입니다.

하이브리드 독소를 생산하는 유전자의 확산을 제한하는 것 이외의 생물 메타 리지 움 곰팡이가 또 다른 잠재적 인 관심사입니다. 하나의 안전 예방 조치는 생존을 감소시키는 유전자 스위치 실내 환경 밖의 곰팡이. 그러나 다음과 같은 몇 가지 고유 한 기능이 있습니다. 메타 리지 움 곰팡이는 - 공기 중의 대기 및 자외선 - 포자와 같은 - 포자가 분산 될 확률을 감소시킵니다.

유망한 것은 사실이지만 유전자 변형 곰팡이로 모기를 중독시키는 전략은 보장되지 않습니다. 모기는 이것에 대한 저항을 진화시킬 수 있습니다. 그러나 병원균에 대한 치명적인이 게임에서 매년 수십만 명의 사람들이 죽어 가고있는 상황에서 상대방과 마찬가지로 우리의 전략도 계속 진화시켜 나가야 할 것입니다.

저자에 관하여

Antonis Rokas, Cornelius Vanderbilt, 생물 과학 및 생물 과학 및 생의학 정보학 교수, 밴더빌트 대학

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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