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转基因蚊子试验惹争议:想让蚊子不孕不育,却产生了新变种?

作者:匿名 | 2019-11-12 16:35:19  | 阅读量:4467
埃及伊蚊不仅危害着人类的健康,还给全世界造成了巨大的经济损失。十多年来,英国的生物技术公司oxitec一直对转基因蚊子进行试验。他们的策略是在不咬人的雄性埃及伊蚊体内植入一种致死基因,当野生雌蚊与之交

自2013年以来,数千万只转基因蚊子被释放到巴西城市科比纳。它们将与野生蚊子杂交,它们的后代将会不育,从而大大减少该地区野生伊蚊的数量。然而,最近发表在《科学报告》(Science Report)上的一项研究指出,来自转基因蚊子的基因已经在当地蚊子群体中被检测到,这表明它们与野生蚊子的杂交后代也可以传播基因。该研究推测,这种新的“杂交”蚊子可能具有更强的生存能力,并将加速病毒的变相传播。然而,这种观点也受到了生物公司和一些专家的质疑和反对。

“灭蚊”计划

埃及伊蚊(aedes aegypti)是蚊子科中最大的一个属,有近1000种不同的蚊子。众所周知的“白纹伊蚊”(Aedes albopictus)和埃及伊蚊(Aedes aegypti),对人类构成最大威胁,属于埃及伊蚊属。

埃及伊蚊是许多致命传染病的主要媒介。它们携带的病毒会导致黄热病、登革热、寨卡病毒和其他疾病。埃及伊蚊不仅危害人类健康,而且给世界造成巨大的经济损失。其中,巴西和其他国家正在遭受这种疾病。

埃及伊蚊是登革热和黄热病等许多致命传染病的主要媒介。

由于针对蚊媒传染病的有效疫苗和药物很少,科学家们主要倾向于切断这些传染病的传播渠道,即寻找控制或消灭携带病毒的蚊子的方法。传统的方法主要是用杀虫剂杀死蚊子,但由于容易引起蚊子的抗药性,对生态环境也有破坏性。现在,科学家们正在积极寻找更有效的对策,基因改造技术是其中一种有吸引力的新方法。

十多年来,英国生物技术公司oxitec一直在测试转基因蚊子。他们的策略是将致死基因植入不咬人的雄性埃及伊蚊(Aedes aegypti),当野生雌性蚊子与之交配时,致死基因将被传给下一代,导致这一代生存能力差和“不育”,从而显著减少蚊子数量。

Oxitec已经成功开发出一种理想的转基因伊蚊,代号为ox513a。他们首先杂交分别具有古巴和墨西哥血统的埃及伊蚊(Aedes aegypti),然后将两个基因植入杂交物种——一个能导致后代死亡,另一个能产生荧光蛋白便于追踪。在实验室条件下,oxy 513 a的后代只有3%能在与野生型交配后存活到成年,oxitec认为剩下的少数幸存者也不能生育。

前景似乎很光明。

因此,巴西政府资助购买ox513a,以控制当地猖獗的蚊子和由此引起的登革热。自2013年以来,oxitec每周向巴西东部巴伊亚州的yakobina市释放约450,000名ox513a男性,为期27个月。根据oxitec的报告,该地区的野生蚊子总数下降了90%,取得了令人满意的结果。

意外的基因转移

根据oxitec的完美设想,ox513a与当地野生雌性蚊子交配后,下一代存活率极低,不能生育。然而,真的是这样吗?

耶鲁大学进化生物学家杰弗里·鲍威尔(Jeffrey powell)带领他的研究团队进行了一项独立调查。在项目启动后的第6、12和27个月,他们对雅科布比纳不同地点的埃及伊蚊幼虫进行了三次取样和基因分型。最后一个是连续取样,总共持续3个月。

分析结果与oxitec的报告大相径庭。研究小组发现,与原始蚊子相比,当地蚊子的基因组发生了显著变化。样本中约10%至60%的个体具有ox513a基因。这意味着ox513a和野生雌性蚊子的后代不仅生育能力强,还能产生巴西、古巴和墨西哥的许多“混种”。然而,根据oxitec最初的描述,杂交后代应该不育并很快死亡,因此ox513a基因不应该被传递。换句话说,这不应该发生。

鲍威尔对这一现象表示担忧,并推测新蚊子可能比它们的父母更强壮。研究小组测试了新品种对登革热和寨卡病毒的传播率,但没有发现显著差异。然而,研究人员认为这只是一个实验室测试。这些新品种在田间传播其他病毒的能力可能不同,或者ox513a的基因渗透可能增强新品种对农药的抗药性。

鲍威尔强调:“尽管新品种目前没有显示出任何已知的健康风险,但未知的结果最令人担忧。”

值得注意的是,研究小组收集的埃及伊蚊样本中ox513a的基因渗透在项目后期显著减少。此外,一些研究表明,雄性蚊子在释放初期对当地的伊蚊有很大的抑制作用,但不知何故,18个月后,抑制作用大大减弱,伊蚊数量逐渐恢复到原来的水平。

鲍威尔(Powell)等人推测雅科布比纳(YaCobbinah)的雌性蚊子可能有“交配偏见”现象,即雌性蚊子不愿意与繁殖能力弱的雄性蚊子交配,这些转基因蚊子可能就在其中。

反驳与怀疑

鲍威尔等人的论文在9月10日发表在《科学报告》后遭到了oxitec的强烈驳斥。

一位公司发言人说鲍威尔的团队的研究包含“大量虚假的、推测的和未经证实的陈述”。在一份三页的文件中,oxitec指责该报没有发现“ox513a雄蚊的释放对当地人口或环境造成任何实质性的负面影响”,而是充满误导性的猜测。在该领域实际发布之前很久,该公司的内部测试结果显示,插入ox513a的“致死基因”不会杀死100%的蚊子后代,这些后代存活的可能性仍然很小。发言人表示,该公司“非常清楚这一点”。

Oxitec还驳斥了论文中提到的“交配偏见”的说法:全球已有约10亿只转基因雄性蚊子被释放,而且从未有人观察到“交配偏见”现象。

争论仍在继续发酵,一些对oxitic不感兴趣的科学家也站出来对该论文表示怀疑。

宾夕法尼亚州立大学昆虫学家杰森·拉什贡(Jason rasgon)在论文中肯定了基因发现的重要性,但他也表示,一些猜测是夸大的和不负责任的。Rasgon认为,作者应该在论文中强调,转基因蚊子dna中的致死基因和荧光蛋白基因尚未在新生蚊子中发现。雅科布比纳蚊子种群中发现的新基因只是雄性ox513a蚊子的“遗传背景”,也就是说,有些ox513a基因最初来自古巴和墨西哥种群。

鲍威尔的研究小组推测,三国血统的新蚊子“可能”比现有种类的蚊子更难对付,但rasgon指出,这种推测缺乏数据支持。Rasgon担心这篇论文可能会引起人们对转基因生物的怀疑,所以他希望这篇论文能做出相应的澄清。

由于这篇论文的结论受到各方的批评和质疑,《科学报告》的编辑于9月17日在网页上添加了一份声明,称他将在不久的将来回答这些问题。

正在进行的测试

目前,oxitec并未停止研发。他们采取了一系列改进措施,使第二代转基因蚊子能够更有效地传播致命基因。与过去不同,新一代致命基因只会杀死吸血的雌性后代,而雄性后代会存活下来,因此能够继续传播致命基因。今年6月,oxitec宣布其在巴西的实地实验取得了巨大成功,该地区的蚊子数量下降了96%。

德克萨斯州和佛罗里达州也在考虑使用oxitec的转基因蚊子来控制当地的蚊子数量。最近,oxitec向美国相关部门提供了新的转基因蚊子供审查。9月11日,美国环境保护局发布了oxitec的申请,征求公众意见。一旦获得批准,这些新蚊子将很快在佛罗里达群岛首次被释放。

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