哪种动物每年杀死的人类比任何其他动物都多？答案不是犀牛、老虎，甚至不是鲨鱼。答案是微小的蚊子，疟疾的传播媒介——*疟原虫*。
尽管采取了杀虫剂喷洒、疫苗接种和驱虫蚊帐等干预措施，将疟疾死亡人数在过去十年中减少了 50%，但每年仍有超过 600,000 人死于这种由蚊子传播的疾病。
不幸的是，蚊子对杀虫剂的抗药性正在增强，耐药寄生虫也在出现，这威胁着要逆转最近的进展。
然而，现在，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人员发现了一种对抗疟疾的潜在新工具。相关结果在上个月发表在《自然》杂志上的一篇论文中进行了描述。
改造蚊子基因组
通过改变蚊子基因组中的一个氨基酸，研究人员创造出一种不会传播寄生虫的蚊子。
“令人难以置信的是，那个特定的变异竟然有如此巨大的影响，”加州大学圣地亚哥分校遗传学家、该研究的通讯作者 Ethan Bier 说。“说实话，我至今仍不敢相信。”
一个名为 *FREP1* 的基因对蚊子的生存至关重要。它还在寄生虫从蚊子肠道转移到唾液腺（在那里可以传播给人类）的过程中发挥重要作用，宾夕法尼亚州立大学疟疾研究中心联合主任 Scott Lindner 解释说。他本人并未参与这项研究，但他曾从事过疟原虫在蚊子和哺乳动物之间传播阶段的研究。
阻断寄生虫
先前的性状图谱研究表明，*FREP1* 的一种天然变异可以帮助减少蚊子传播疟原虫，同时又不影响昆虫的适应性。
目前的研究表明情况确实如此。该研究比较了两种蚊子品系，它们仅在 *FREP1* 基因的这一个氨基酸上存在差异。这种改变不仅阻断了主要的寄生虫 *恶性疟原虫*，还阻断了感染一种远缘疟原虫的寄生虫。
“这表明，这种改变能提供非常广泛的保护作用，而且对不同的蚊子也通用，”Bier 说。
利用 CRISPR 技术实现疟疾防护
利用 CRISPR 技术，Bier 和他的团队将这种变异引入了另一种蚊子物种，创造出一种对传播寄生虫和疟疾具有高度抵抗力的品系。
为了将这种变异传播到更大范围的蚊子种群中，该团队构建了一个基因驱动器的变体，称为等位基因驱动器，它只改变一个等位基因，并且可以在需要时从种群中消除。
“产生这种效应的遗传盒被放置在基因组中的方式是，它会对盒造成适应性成本，然后该盒就会消失，”Bier 说。
“根据你开始引入的蚊子数量，你可以让 85% 到 90% 的昆虫携带不会传播寄生虫的变异，”Bier 解释说。“或者你可以达到 100%。在这种情况下，当你用于进行这种改变的基因盒消失后，你将拥有一个携带天然变异的完整蚊子种群。”
结果将是疟疾的防护，而引入其他基因改变的可能性很小。
“如果我们能改变蚊子，使它们对感染疟原虫的抵抗力更强，”Lindner 说，“这将减少社区中受感染蚊子的数量，从而减少感染人数。”
野外具有抗药性的蚊子
将具有抗药性的蚊子种群引入野外并使其发挥作用，需要的不仅仅是基因技术。还需要组织、合作和外交。
而这正是加州大学疟疾倡议（UCMI）主任 Ana Kormos 的工作。UCMI 采用一种基于关系的方法，通过基因技术根除疟疾。
这种方法涉及与当地政府和当地民众直接合作。
“与许多合作伙伴一起，我们正在努力推进（Bier 的研究）的田间试验，我们对很快取得进展感到乐观，”Kormos 说。“我们的目标是拯救生命，这让我们离这个目标又近了一步。”
文章来源
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- Nature. 驱动蚊子 FREP1 基因的保护性等位基因以对抗疟疾
- WHO. 疟疾
