基因驱动和人蚊大战

随着寨卡病毒去年起在南美的爆发流行，目前已有36个国家报告有寨卡病案例，我国也已有3例确认病例。

蚊虫能传播80多种疾病，很多疾病都会致人畸形或死亡，如疟疾、黄热病、登革热、流行性乙型脑炎、基孔肯雅热、淋巴丝虫病和寨卡病等。

基因编辑　(CRISPR)　是当下十分火爆的一项技术，虽然没有在2015年获得诺贝尔奖，但依然是2016年生物医学领域的一大热门。它所显示出来的改造基因和战胜疾病的潜力让研究人员意识到，这可能是战胜或杜绝蚊虫传播疾病的一个重要武器。

田地　编译

什么是基因驱动

基因驱动的概念，最早是2003年由英国伦敦帝国理工学院进化遗传学专家奥斯汀·伯特提出的，指的是一个能够快速将特定性状扩散到群体中去的系统，其中发展最快的一项技术，就是基因编辑　(CRISPR-Cas9)。

根据基因驱动的理论，人们可以将一些人为改造的基因散播到野生群体中，以控制某些生物群体。基因的改造包括基因的增添、破坏或者修饰，也可以包括减少个体的生育能力从而可能导致整个物种的毁灭。这就意味着，人工改造的基因驱动有可能把一些特定的目标基因导入一些野生种群中进行扩散，抑制有害的生物物种，甚至造成一些对人有害的野生种群的灭种。

现在，对于人类来说，这样的野生种群最佳的候选者就是蚊子，因为它们会传播很多疾病。如果利用基因驱动让蚊子灭绝，就有可能大大减少这些疾病的产生，更没有必要服药治病了，因为病原体会很快产生耐药性而让药物失效，如疟原虫对抗疟药的耐药。

CRISPR-Cas9技术可以对特定的基因进行增添、删除、破坏或者修饰，从而让某些基因在某一生物群体，如蚊子中扩散，让其灭种。不过，研究人员发现，在目前的情况下，基因驱动只在少数生物中能发挥作用，如酵母、果蝇和蚊子。显然，蚊子是现在人们最想进行基因驱动来对其灭种的生物。

锁定首选目标

蚊虫传播多种疾病，对人类的杀伤力非常大。据世界卫生组织的一份统计显示，蚊虫每年在全球导致72.5万人死亡。其中，由蚊虫传播的疟疾、登革热和黄热病等，是致死人数最多的疾病。其罪魁祸首，是伊蚊和按蚊。

疟疾是由按蚊传播的。按蚊喜欢在夜晚出没，在乡村、湿地、城市的树林、河边等地方，按蚊的活动最为活跃。按蚊传播的疟疾病例每年达3000-5000万，从世界范围看，主要在非洲、南美洲和亚洲南部流行，潜在感染人口数量在32亿，几乎占世界总人口的一半。

伊蚊和按蚊不同，不是在夜间活动，而是喜欢在大白天公然作案，主要作案点是在城市，它们叮咬人后不仅传播登革热、黄热病、基孔肯雅热、淋巴丝虫病，还传播寨卡病。

过去，人们对伊蚊传播的登革热并不以为然，但是这一疾病感染和致死的人数可能仅次于疟疾。登革热的流行区域主要在热带和亚热带地区，其潜在感染人口数量在25-30亿，占世界总人口的40%。从20世纪60年代以来，登革热患者数目一直在显著上升，每年有5000万至5.28亿人染病，造成约2.5万人死亡。

此外，伊蚊传播的黄热病在疫苗没有研制出来之前，病死率高达80%，每年在全球导致几十万人死亡。有了疫苗之后，死亡人数才得到了明显的控制。南非的马克斯·泰勒也因研制出该疫苗而获得1951年诺贝尔生理学或医学奖。

转基因技术灭蚊

为了达到基因驱动灭蚊的目的，各种转基因技术都是手段，即利用转基因技术生成转基因蚊，然后让这些蚊子携带的转基因发挥作用，在种群中扩散，经过多代繁衍，让某一种群自毁。

在利用CRISPR-Cas9技术进行基因驱动之前，研究人员就采用了“昆虫显性致死释放技术”来制造转基因蚊。转基因蚊的雌蚊不能存活　(只有雌蚊叮人)，雄蚊能存活，再通过释放雄蚊与野生雌蚊交配，将外源性基因传递到蚊子的若干代，最后让目标蚊，如埃及伊蚊、白纹伊蚊和冈比亚按蚊等种群灭绝。

现在，一种双性品系的转基因埃及伊蚊OX513A已在开曼群岛和巴西进行了试验。结果显示，释放的OX513A雄虫与当地野生型雄虫具有同等的竞争和交配能力，并且能够显著降低当地野生埃及伊蚊的种群密度。还有研究表明，OX513A对野生蚊种群的抑制率达95%，几乎是让某一地方的伊蚊灭绝，如此就能有效防止登革热、黄热病和寨卡病等的传播。但是这一结果还需要更多的研究才能证实。

这仅仅是一个开始。如果实验室中取得了理想的结果，还需要进行野外试验，以检验这种方式产生的转基因蚊是否会让某一种群的蚊子灭绝，或者由于雌蚊的大量减少而使蚊子叮人传播疾病的机会大大减少。这对于防止疟疾、黄热病、登革热、寨卡病等会起到很大的作用。

潜在的副作用

从原理上看，基因驱动如果能使蚊子灭绝，同样也存在着让包括人在内的其他物种灭绝的可能，当然，具体是哪种转基因技术会威胁到人，可能现在还不明确，但不排除可能出现这样的生物武器。

另一方面，即便研发的转基因蚊不会对人有危害，也需要考虑生态副作用。用转基因技术让蚊子灭绝当然对人类有利，但是，当蚊子这个人类最大的敌人灭绝后，也需要评估和解决可能会产生的一些人类意想不到的后果。蚊子是自然生态中的一个生物链，如果蚊子灭绝了，那么以蚊子为生的壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓、青蛙、鱼、燕子和麻雀等生物是否会跟着衰亡和灭绝?

当然，即便壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓等生物可能找到其他食物来代替蚊子，不会灭绝，但是，当这些生物在吃转基因蚊的时候，会不会也被动地接受有害的转基因，由此受到伤害或造成绝育。正是这些原因，使得世界卫生组织在鼓励尝试用转基因蚊来灭蚊的同时，也提出要进行更多的风险测评。

转基因当然值得一试，但是，在面临人与自然和生态的关系时，首要的选择应是生存和允许生存和共生，其次才是赶尽杀绝某一物种。人类要征服蚊虫，还可以运用一种成本低、危害小、副作用少的方法，即对蚊子进行辐射，令其丧失生育能力，从而减少蚊子或让一种蚊子的种群灭绝。

巴西的奥斯瓦尔多·克鲁斯基金会生物医药研究所正在进行这项研究，在实验室经过辐射绝育的雄蚊，与雌蚊交配后，雌蚊产下的卵中有70%无繁殖力。现在，研究人员在离巴西东北海岸350公里的费尔南多-迪诺罗尼亚岛投放了3万只绝育蚊子，以试验是否达到与实验室中一样的效果。如果成功并获得批准，这将是人类战胜蚊子的一种更好的方法。