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环球科学 06-22

因为一个小改变,这些蚊子开始拯救人类的生命

图片来源:World Mosquito Program

夏天来了,又到了蚊虫肆虐的季节。一些蚊子会叮咬人,传播疾病;而一些蚊子却真的能救人,让人们远离疾病。根据《新英格兰医学杂志》发表的一项试验结果,只需在蚊子身上做出一点小小的改变,就能把登革热的发病率降低 77%。

编译丨杨心舟

登革热作为一种在热带和亚热带地区肆虐的疾病,在 2019 年就被世界卫生组织(WHO)列为了十大全球健康威胁之一。据 WHO 估计,全球每年有 1 亿 ~4 亿人感染登革热,病患会产生高热和严重的关节疼痛等症状。

而造成登革热泛滥的罪魁祸首就是耳熟能详的埃及伊蚊,它们是登革热传播的最主要媒介。在过去,一些地区为了阻止登革热传播,选择了阻绝媒介,也就是降低埃及伊蚊数量的方式。这种方式的思路是正确的,但是执行起来收效甚微。仅凭杀虫剂杀蚊基本遏制不了登革热的传播。

以蚊灭病

不过,这一被动情况在近些年出现了转机。最近 10 年间,科学家在一些城市释放了一些经过改造的蚊子,用来抵御蚊媒疾病的传播。这种改造并不复杂,仅仅是让埃及伊蚊携带了一种它们原本体内没有的细菌——沃尔巴克氏体(Wolbachia)。根据世界蚊子项目(World Mosquito Program ,WMP) 的初步分析,在一些释放改造蚊的区域,登革热的感染率下降了 76%。这一结果,也坚定了他们进一步推广沃尔巴克氏菌改造蚊的使用。

埃及伊蚊。图片来源:wikipedia

实际上,沃尔巴克氏体在许多昆虫体内天然存在,而基于这种细菌的特性,可以有多种手段来阻止蚊媒疾病的传播。一种方法是制造一批特殊雄蚊,这些雄蚊体内含有的沃尔巴克氏体与野生雌蚊不同,这样当雄蚊与雌蚊交配时,因为两者的沃尔巴克氏体不同类,会产生胞质不相容现象。结果就是雌蚊产下的卵无法孵化,此举可以很快地降低蚊子的种群数量。

不过,对于埃及伊蚊来说还有更加简便的方法。天然的埃及伊蚊本身不含有沃尔巴克氏体 Wolbachia pipientis,而一旦沃尔巴克氏体进入了埃及伊蚊体内,它就能够阻止包括登革热病毒在内的许多病毒进行复制。如此一来,蚊子体内的病毒数量会大幅下降,即使叮咬了人类,也不会传播疾病。

这种策略在 2015 年就开始得到了小范围实践,WMP 当时在澳大利亚汤斯维尔释放了一批受沃尔巴克氏体感染的埃及伊蚊,在试验 4 年后,当地一共只报告了 4 例登革热感染案例。2019 年,在美国热带医学和卫生协会的年度会议上,WMP 的传染病学家再次带来了乐观的结果。在印度尼西亚的日惹特区,与对照区域相比,释放改造蚊区域 2 年半后,登革热感染病例下降了 76%。而在巴西尼泰罗伊,基孔肯雅热(一种由基孔肯亚病毒感染,经伊蚊传播的传染病)的感染病例下降了 75%。

WMP 的成员正在释放改造蚊。图片来源:WMP

这些研究规模不大,并且结论是基于当地卫生部门的统计数据得出的,因此数据可能存在误差。但在 WMP 成员看来," 这仍然是一种积极的信号 ",因此或许是时候开展更大规模的试验了。

改变 30 万人的生活

说做就做,研究团队直接在日惹选取了一片 26 平方千米的区域,这里居住着大约 30 万的居民。他们将该地划分成了 24 个地区,其中 12 个会释放特选的改造蚊,它们会携带一种经过多次比较、筛选的沃尔巴克氏体 wMel,这种细菌可以有效地应对 4 种登革热病毒的亚型。

图片来源:DOI: 10.1056/NEJMoa2030243

整个团队需要在各个区域协作,每两周在试验地释放一批改造蚊,这一过程最长持续了 28 周。从第一次释放改造蚊开始,大约 10 个月之后,改造蚊在当地蚊群的占比已经上升到了 80%。

研究者在 24 个片区招募了一些有发烧症状的志愿者进行登革热检测,来自试验区的志愿者中,登革热阳性的比例为 2.3%,而在对照区,登革热阳性比例为 9.4%。简单来说,释放改造蚊可以将登革热的感染比例下降 77%。而因为登革热而住院的概率也会下降 86%。与此同时,研究团队利用计算机建立的模型分析显示,当个体更多地暴露在沃尔巴克氏体感染的蚊子中时,人们感染登革热的风险要下降很多。

在试验后期,研究者发现,沃尔巴克氏体已经开始朝着对照区传播,感染这些地区的蚊群。研究团队在试验结束后,也开始在对照区释放了改造蚊,他们想要在这 26 平方千米的区域彻底消灭登革热。

试验区(上)和对照区(下)中被沃尔巴克氏体感染的蚊子比例。(图片来源:DOI: 10.1056/NEJMoa2030243)

去年 12 月,WMP 向 WHO 提交了日惹地区开展的这一大型试验的数据。根据 WHO 顾问团的消息,他们正准备将沃尔巴克氏体蚊子列为控制登革热的建议之一。WMP 目前正在寻求 WHO 的批准,让联合国的机构能进行投资,用于在更多的地方释放改造蚊。目前,这一方法保护个体不受登革热感染的价格低于每人 10 美元,WMP 计划将成本下降到每人 1 美元以下

当然,释放蚊子之后,能在多长的时间里保护当地居民也是值得考虑的一个问题。就目前能够获取的数据来看,在一些更早进行测试的地方,沃尔巴克氏体在蚊群的水平在 10 年之内仍然能保持很高的水平。

WMP 的成员之一,墨尔本大学的生物学家 Ary Hoffmann 指出,不排除一些登革热病毒可能会演化出应对沃尔巴克氏体的亚型,但改造蚊仍然是一种看上去 " 非常棒的技术,值得在未来继续推广。"

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