להילחם במלריה עם פטריות: מהנדסים ביולוגים פטרייה להיות מתה יותר בפני יתושים

להילחם במלריה עם פטריות: מהנדסים ביולוגים פטרייה להיות מתה יותר בפני יתושים ריסוס קוטל חרקים להרוג יתושים: יתושים הם וקטורים של מחלות הרסניות רבות כמו מלריה. סוקג'ניה / Shutterstock.com

רשתות מיטה. קוטלי חרקים. חרקים סטריליים ומהונדסים גנטית. כעת מדענים מוסיפים א פטרייה רעילה מהונדסת גנטית לארסנל הנשק כדי לחסל יתושים הנושאים את טפיל המלריה.

אף על פי שקוטלי חרקים ורשתות מיטה שרוכות קוטלי חרקים, ללא ספק שתי האסטרטגיות הנפוצות ביותר, הורידו למעשה את מספר הזיהומים והמוות, נטל המלריה העולמי לא הצליח לרדת בשנים האחרונות. ב 2017, מיליון אנשי 219 נדבקו במלריה ועל פי הערכות 435,000 מתו. זה בגלל ש יתושים מתפתחים עמידות בפני קוטלי חרקים.

להילחם במלריה עם פטריות: מהנדסים ביולוגים פטרייה להיות מתה יותר בפני יתושים An אנופלס יתוש שלוקח ארוחת דם ממארח ​​אנושי. במהלך ארוחות הדם הללו יתושים מעבירים מלריה לבני אדם. ה-CDC

האבולוציה המהירה של ההתנגדות היא נושא שכיח וחוזר על עצמו במרוצי החימוש שלנו נגד מלריה המעבירה יתושים, כמו גם נגד מזיקים ופתוגנים בכלל. שעות נוספות, אורגניזמים משתנים ומפתחים התנגדות לכל תרופה חדשה שמשמשת להרוג אותם. לא פלא שבני אדם תמיד מגיעים לצד המפסיד; לכן יש צורך בנשק חדש. והאחרונה היא פטריית רוצח.


 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

נלחם ברוצחים עם רוצחים

כ ביולוג אבולוציוני החוקר פטריות, אני מכיר את היכולת של אורגניזמים אלה לגרום למחלות הרסניות במגוון צמחים ו בעלי חיים, כולל בני אדם. בעוד שפתוגנים פטרייתיים רבים מדביקים מגוון רחב של מארחים, אחרים יכולים לתקוף רק מעטים נבחרים.

מימוש זה הוביל מדענים לאסטרטגיה חדשה להילחם במלריה: להדביק ולהמית יתושים המעבירים מחלות באמצעות פתוגנים פטרייתיים שהם נתקלים בהם בטבע. זו לא הפעם הראשונה שפטריות עוברות נשק. למעשה, זו בדיוק האסטרטגיה העומדת מאחורי ההדברה הביולוגית המצליחה ביותר, שריר ירוק, ההורג ארבה וחגבים ברחבי העולם.

הדבקת יתושים עם המחוללים הטבעיים שלהם - כמו הפטריות הפתוגניות מהסוג Metarhizium - היא אסטרטגיה אטרקטיבית במיוחד מכיוון שבניגוד לפתוגנים חיידקיים או נגיפיים, פטריות יכולות להדביק יתושים פשוט על ידי מגע איתן ולא צריך להיבלע. כמו כן, פטריות בדרך כלל ידידותיות יותר לסביבה מאשר קוטלי חרקים כימיים מסורתיים. אך האם אסטרטגיה זו עובדת?

לפני 15 שנה, משפט שדה בטנזניה הכפרית הראה שזה יכול. על ידי תליית סדיני כותנה מחוסנים בפטריות שהורגות חרקים על תקרות הבתים בהם יתושים נחים, שליש מהיתושים נדבקו. על פי מודלים להעברת מלריה, שיעור זיהום כזה יכול להפחית את מקרי המלריה ב 75%.

אבל Metarhizium פטריות, כפי שהראה משפט השטח בטנזניה, לא תמיד מסוגלים להדביק את מארחי היתושים שלהם. וגם, זיהומים פטרייתיים בדרך כלל לוקחים כמה ימים להרוג יתושים. במעבדה, פטריות לוקחות בממוצע בין שבעה לתשעה ימים להרוג את היתושים, תלוי במינון. בריאן לובט, סטודנט לתואר שני שעובד ב המעבדה של ריי סנט ליגר, ו אטיין בילגו, עמית פוסט-דוקטורט העובד עם אנטומולוג עבדולאי דיאבאט, חשב שהם יכולים להדביק יתושים נוספים ולהרוג אותם מהר יותר.

אֵיך? באמצעות פטריות שעברו שינוי גנטי לייצור רעלן בשם "היברידי", שתוקף באופן ספציפי את מערכת העצבים של פרוקי הרגליים, קבוצה הכוללת חרקים ובני משפחתם, כמו עכבישים וסרטנים. ניסויים מעבדה קודמים בשנת 2017 של אותו צוות כבר הראו זאת פטריות GM אלה הרגו יתושים מהר יותר מאלה שלא השתנו.

השאלה הגדולה כעת הייתה האם זה עובד בטבע.

להילחם במלריה עם פטריות: מהנדסים ביולוגים פטרייה להיות מתה יותר בפני יתושים צוות MosquitoSphere מורכב מחברים על העיתון ומתנדבים מקומיים מסמוסו, בורקינה פאסו. בשורה האחורית (משמאל לימין): אטיין בילגו, אוליבר זידה, במה אואטארה; שורה אמצעית: בוריימה סארה, ג'ודיקאל זידה, בריאן לובט, מוסא אואטארה, מיכאלו סנפו ובמורי אואטארה; שורה ראשונה: יאיא ואוטארה וז'אק גנמבאני. בריאן לובט, CC BY-SA

פטריות GM הורגות יתושים מהר יותר, אוכלוסיות מתרסקות

כדי להפחית את הסיכונים הנובעים מבדיקות בשטח, לובט ובילגו בדקו את הפטרייה שלהם ב- GMכדור יתושים, "שדה מוקרן גדול ומעוצב במיוחד שתוכנן להתאים מקרוב לתנאי חוץ בסמווסו, בורקינה פאסו. על ידי הקמת בקתות עם סדיני כותנה שהכילו נבגים המייצרים רעלים GM Metarhizium בפטריות כמו גם בפטריות שלא השתנו כפקדים, לובט ובילגו מצאו כי 70% עד 80% מהיתושים נדבקו בשני סוגי הבקתות. אבל יתושים בבקתות עם פטריות GM מת תוך חמישה ימים בממוצע ואילו יתושים בבקתות עם פטריות שלא השתנו מתו לאחר קרוב לתשעה ימים.

להילחם במלריה עם פטריות: מהנדסים ביולוגים פטרייה להיות מתה יותר בפני יתושים בקתות MosquitoSphere בסמווסו, בורקינה פאסו, שם התרחשו הניסויים בפטריות רעילות של GM הרוצח. בריאן לובט

על ידי בחינת האופן שבו אוכלוסיות יתושים הסתדרו לאורך זמן, הם גילו זאת פטריות ג’ימניות הדביקו מספר דורות של יתושים. במתחם אחד עם פטריות GM, אוכלוסייה ראשונית של 1,500 יתושים, קרסה ל 13 בלבד לאחר חודש וחצי.

הבטחה וסיכונים

על ידי חימוש גנטי של פתוגן פטרייתי כבר קטלני עם רעלן רב עוצמה, החוקרים הצליחו להפחית באופן דרמטי את אוכלוסיית "שדה" היתושים בחלק של העולם בו המלריה היא אנדמית והיתושים עמידים בפני קוטלי חרקים כימיים.

קיים צורך דחוף לרסן את העברת המלריה במיוחד באפריקה שמדרום לסהרה, שם 92% מהמקרים ו- 93% ממקרי המוות מתרחש. יחד, הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית אישור הרעל ההיברידי תחת השם המסחרי Versitude, ואישור השימוש ללא שינוי Metarhizium פטריות כ"ביו הדברה "על ידי כמה מדינות באפריקה, עשויות לסלול את הדרך לאור ירוק לשימוש במתאים גנטיים Metarhizium פטריות במאבק נגד מלריה.

מהצד השני, שחרור פטריות הנושאות רעל קטלני לחרקים מעורר חשש לפגיעה לא מכוונת בחרקים "לא מטרתיים". Metarhizium פטריות מדבקות רק מגוון קטן של חרקים ניסויים שבהם חרקים שאינם מכוונים, כמו דבורי דבש, נדבקו גם ב- GM וגם בפטריות שלא השתנו לא השפיעו על הישרדות הדבורים. גם אם הגן מצא את דרכו לפטריות שמדביקות בני אדם - תרחיש לא סביר ביותר - לא תהיה לכך השפעה עלינו מכיוון שהרעלן פועל רק על חרקים.

הגבלת התפשטות הגן המייצר את הרעלן ההיברידי באורגניזמים שאינם Metarhizium פטריות הן דאגה פוטנציאלית נוספת. אמצעי בטיחות אחד יכול להיות להוסיף מתגים גנטיים המפחיתים את ההישרדות של הפטרייה מחוץ לסביבה הפנימית. אבל יש גם כמה מאפיינים טבועים של Metarhizium פטריות - כגון נבגי האור הגדולים, שאינם מוטסים ורגישים לאור אולטרה סגול - המפחיתים את הסיכוי להתפזרות.

אמנם מבטיח, אך לא מובטחת אסטרטגיה זו של הרעלת יתושים עם פטריות מהונדסות גנטית. יתושים יכולים לפתח התנגדות לכך. אבל כשמאות אלפי אנשים מתים מדי שנה במשחק הקטלני הזה נגד פתוגנים, אולי הוודאות היחידה היא שכמו יריבינו, נצטרך להמשיך ולפתח גם את האסטרטגיות שלנו.שיחה

על המחבר

אנטוניס רוקאס, יו"ר קורנליוס ונדרבילט למדעים ביולוגיים ופרופסור למדעים ביולוגיים ואינפורמטיקה ביו-רפואית, האוניברסיטה ונדרבילט

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים_סביבתיים

אולי גם תאהב

שפות זמינות

אנגלית אפריקאנס ערבי הסיני (פשוט) סינית (מסורתית) דני הולנדי פיליפיני פיני צרפתית גרמנית יווני עברי הינדי הונגרי אינדונזי איטלקי יפני קוריאני מלאית נורבגי פרסי פולני פורטוגזי רומנית רוסי ספרדי סוואהילית שבדי תאילנדי תורכי אוקראיני אורדו ויאטנמית

עקוב אחר InnerSelf ב

אייקון פייסבוקאייקון טוויטרסמל YouTubeאייקון אינסטגרםסמל pintrestאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

עמדות חדשות - אפשרויות חדשות

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | שוק InnerSelf
זכויות יוצרים © 1985 - פרסומי 2021 InnerSelf. כל הזכויות שמורות.