蚊子是传播疟疾寄生虫的致命媒介。研究人员利用CRISPR技术改造蚊子基因组,成功阻止这一致命疾病的传播。
每年尽管采取了杀虫剂喷洒、疫苗和经杀虫剂处理的蚊帐等干预措施,仍有超过60万人死于疟疾。然而,蚊子对杀虫剂的抗药性增强,以及耐药寄生虫的出现,威胁着近年取得的防控成果。
加州大学圣地亚哥分校、圣保罗大学、约翰霍普金斯大学和加州大学伯克利分校的研究团队近日在《自然》杂志发表论文,展示了突破性成果:通过改变蚊子基因组中的一个氨基酸,创造出完全阻断寄生虫传播的蚊子。
基因改造阻断寄生虫通道
研究发现,名为FREP1的基因不仅是蚊子生存必需,还协助疟疾寄生虫从蚊子肠道迁移至唾液腺。宾夕法尼亚州立大学疟疾研究中心的斯科特·林德纳(Scott Lindner)解释,这一基因改造相当于"切断寄生虫的高速公路"。
实验显示,仅改变FREP1基因单个氨基酸不仅阻断了恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)传播,还能抵御其他疟疾寄生虫变种,展现出广谱防护效果。
可控的基因驱动技术
研究团队开发了新型"等位基因驱动"技术,在改造蚊子种群时仅改变单一基因位点,并可通过基因负荷机制自行消除。埃坦·比尔(Ethan Bier)表示:"我们引入的遗传元件会自我消失,最终种群将携带天然抗性基因变体。"
在野外试验中,通过释放改造蚊子可使抗疟疾基因在种群中占比达85-100%,且不会导致永久性基因改变。这解决了传统基因驱动可能引发的生态担忧。
全球合作推进应用
加州大学疟疾倡议(UCMI)主任安娜·科尔莫斯(Ana Kormos)强调,该项目采用基于伙伴关系的方案,正与当地政府和社区合作推进田间试验。她说:"我们的目标是挽救生命,这项技术让我们离终结疟疾更近一步。"
该突破为全球抗疟事业带来新希望——通过基因编辑技术,既能有效阻断疾病传播,又将生态风险降至最低,可能成为公共卫生领域的里程碑进展。
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