https://frosthead.com

Mohli by GM komáři připravit cestu pro šíření tropického viru?

Ovládání nemocí přenášených komáry je trochu jako hrát na šlápnutí: Jakmile vyrazíte nosiče nemocí v jedné oblasti, objeví se v jiné oblasti. Pokud vezmete v úvahu větší ekologický obrázek, můžete vám ušetřit potíže.

Související obsah

  • Jediný protein je kořenem dengueovy virulence
  • Chcete-li zastavit kousnutí komárů, umlčte bakterie vaší pokožky
  • Mohou komáři bojovat proti malárii?

To je jistě případ viru chikungunya - označovaného jako „chick-in-GOON-ya“ - virus, který je pro Ameriku relativně nový. Patogen se šíří z kousnutí žíznivého komára a činí oběti bolestivé a horečnaté, někdy i měsíce. Až do roku 2006 byl virus omezen na tropické regiony Afriky a cestující ho občas přivezli domů. Herečka Lindsay Lohanová byla nedávno ohlásena, že během svátků nakazila virus během dovolené ve Francouzské Polynésii. Lokálně přenášená ohniska na ostrovech Indického oceánu a v loňském roce v Karibiku a na Floridě učinila z chikungunya virus, který lze sledovat.

Panama dostal svůj první rodný případ loni v květnu, a to vedlo vědce v Smithsonian's Tropical Research Institute (STRI), aby viděli, jak se asijští tygří komáři ( Aedes albopictus ), jeden z nositelů chikungunya, šířili po celé zemi a jak rychle se pohybují pohyb. Podle jejich výsledků, publikovaných dnes v PLoS Neglected Tropical Diseases, asijské tygří komáři napadli Panamu tím, že udeřili na chodník a rychle se pohybovali po lidských cestách.

Ale viry asijského tygra nejsou jediní, kdo přenášejí virus: komáři Aedes aegypti nesou také chikungunya a oba druhy mohou rozšířit virus dengue, který má v Americe mnohem podstatnější oporu. "V mnoha zemích Střední Ameriky, včetně Panamy, lidé se dívali pouze na A. aegypti, " říká Jose Loaiza, entomolog STRI a panamský Instituto de Investigaciones Cientificas y Servicios de Alta Tecnologia. "Oba druhy musí být kontrolovány, aby se snížily případy horečky dengue a chikungunya, " říká.

Geneticky modifikované komáři poskytují slibný, i když kontroverzní způsob, jak tyto nemoci ovládat. Britská biotechnologická firma Oxitec vyvinula sterilní komáry A. aegypti, které mohou šířit jejich sterilitu na divoké populace a snížit počet komárů nesoucích nemoci, které bzučí a kousají lidi. Výzkumníci STRI však naznačují, že agresivní invazní taktika asijských tygrů by jí mohla pomoci kolonizovat oblasti, kde GM komáři zničili místní populace - šíření chikungunya a horečky dengue.

Použití Panamy jako laboratoře

Zatímco A. aegypti je ve střední a jižní Americe od 17. století, asijský tygří komár se neobjevil v Panama City až do roku 2002, pravděpodobně prostřednictvím nákladní nákladní dopravy z Asie. Loaiza a jeho kolega STRI Matt Miller chtěli vidět, jak se komáři nováčků šíří ve volné přírodě a jak mohou oba druhy interagovat.

Naštěstí Panamské ministerstvo zdravotnictví rutinně shromažďuje vzorky z místních populací komárů po celé zemi a vědci byli schopni použít údaje o sběru asijských tygrů komárů ke sledování šíření druhů napříč Panamou. Modelovali rychlost a šíření krevních přísad na základě faktorů, které by mohly řídit invazi: klima, lidské chování, silnice nebo nějaká kombinace těchto tří.

Do roku 2009 se invaze hmyzu rozšířila do pobřežního města Colon a do roku 2013 napadla většinu západní Panamy a východně od města Panama. Ukázalo se, že místní silnice a dálnice nejlépe odpovídají cestě chyby v průběhu času. "Zdá se, že se pohybuje opravdu rychle, zvláště když si uvědomíte, že existují všechny tyto konkurenční komáři, " říká Miller. Asijské komáři tygrů dokonce napadli suché oblasti, které by mohly být pro A. aegyptiho více pohostinné.

Chyby pravděpodobně sjíždějí s lidmi. Často kladou larvu do starých pneumatik a potom se poklopí. Jak pneumatiky cestují, chyby cestují. Zjištění se shoduje s předchozími daty mapujícími invazi komárů asijských tygrů do USA a Evropy a potvrzuje, že i na místní úrovni v tropech tito komáři stále migrují stejným způsobem. "Není pochyb o tom, že jsou skvělí stopaři, " říká Phil Lounibos, entomolog na Floridské univerzitě.

Obyvatelé reagují na to, že pracovník fumiguje nemovitost, aby pomohl kontrolovat šíření chikungunya a horečky dengue v Tocumen, mimo město Panama. Selektivní postřikovací programy jsou standardem v ovládání komárů, ale GM komáři jsou nabízeni jako nová strategie šetrnější k životnímu prostředí. Obyvatelé reagují na to, že pracovník fumiguje nemovitost, aby pomohl kontrolovat šíření chikungunya a horečky dengue v Tocumen, mimo město Panama. Selektivní postřikovací programy jsou standardem v ovládání komárů, ale GM komáři jsou nabízeni jako nová strategie šetrnější k životnímu prostředí. (CARLOS JASSO / Reuters / Corbis)

Asijští tygří komáři dosud nenapadli celou Panamu a vědci doporučují postřik vozidel s insekticidy, aby zastavili jejich šíření. Vzhledem k tomu, že Panama již má zavedené zemědělské silniční kontroly, které omezují šíření parazita skotu zvaného screwworm, naznačují, že postřik může být prováděn na kontrolních stanovištích. Vědci tvrdí, že tato strategie by mohla snížit počet případů chikungunya a dengue.

Není to tak dokonalé řešení

Tým také navrhuje, že konkurence mezi těmito komáři by mohla ovlivnit úspěch sofistikovanějších strategií, jako je zavedení GM komárů. Oxitec zaměřil své úsilí na dengue a měl určitý úspěch v malém terénu v Brazílii a na Kajmanských ostrovech. A v dubnu 2014 Oxitecův soud vedený Gorgasovým institutem v Panamě vydal 60 000 geneticky modifikovaných komárů A. aegypti v okrese Arraiján západně od města Panama City. Podle nepublikovaných výsledků Oxitecu došlo v říjnu k poklesu populace komárů v Panamě o více než 90 procent.

Modelování Millera a Loaizy však poukazuje na možnost, že komáři asijského tygra by mohli nahradit A. aegypti v oblastech, kde GM programy zabily místní populaci jiných druhů. Důkazy z jihovýchodní USA naznačují, že k tomu došlo, když do oblasti vtrhli asijští tygří komáři. Naznačují také, že divoké populace A. aegypti odjinud by mohly být schopny tyto oblasti znovu inovovat.

Oba scénáře by mohly pomoci rozšířit chikungunya v Panamě a usnadnit budoucí ohniska dengue. "V tomto konkrétním případě, kde máte dva komáry, kteří dokážou totéž, ale GM přístup ovlivní pouze jednoho z nich, nedává to vůbec smysl, " říká Miller. Panamův první případ chikungunya se objevil přibližně ve stejnou dobu jako pokus GM, ale vědci to křídou poukazovali na čistou náhodu.

Zastánci GM komárů tvrdí, že znovuzavedení je problém všude kolem. „Jakékoli úsilí o kontrolu vektorů by bylo třeba chránit před opětovným zavedením. Nejedná se o rys ani nevýhodu jakéhokoli konkrétního přístupu, “říká Luke Alphey, který studuje virová onemocnění přenášená vektorem v Pirbight Institute ve Velké Británii Plus. Oxitec pracuje na geneticky modifikovaném asijském tygrovi komáři, ačkoli dosud byly testovány v terénu.

Úspěch programu kontroly nemocí GM komárů může přijít na to, že komár lépe přenáší nemoc na člověka, a to je komplikované. Asijští tygří komáři mohou lépe udržovat viry mimo ohniska a šířit specifické kmeny. Tyto kmeny se dosud nedostaly na tuto stranu Atlantiku. Místo toho jsou komáři A. aegypti nejvhodnější pro nesení kmene, který se v současné době vznáší kolem Karibiku. "Na základě toho, co v současné době víme o přenosu chikungunya, se aegypti musí bát více než albopictus, " říká Lounibos. Důkazy naznačují, že totéž platí pro horečky dengue.

Takže jeho nahrazení nemusí být to nejhorší na světě, že? "Nejhorším případem by bylo, kdybys uzavřel aegypti a albopictus se nastěhoval, ale nahradil jsi velmi účinný vektor za neefektivní, a v nejlepším případě bys vytáhl ten efektivní a na neefektivní to nemá žádný dopad." jedna, “říká Chris Creese, manažer komunikace v Oxitec.

Tato strategie závisí na tom, že horečka dengue je větším problémem ve Střední a Jižní Americe a A. aegypti je lepším nosičem, a to se může změnit. Pokud se v Panamě objeví jeden pacient se správným kmenem a pokousne ho místní asijský tygří komár, druhý kmen by se brzy mohl rozšířit po celé zemi. "Je to jen otázka času, " říká Miller.

Kmen v Americe by se také mohl zmutovat a vyvíjet způsobem, který z asijských tygrových komárů učiní účinnější nosič viru. Ve skutečnosti se to stalo ve třech samostatných ohniskách na ostrovech Indického oceánu. V některém z těchto scénářů by invaze do asijských tygrových komárů mohla učinit chikungunya velkým problémem v Americe. "V komářích a ve viru existuje evoluční potenciál, " říká Lounibos.

Cena by mohla být nejdůležitějším faktorem úspěchu GM komárů. V současné době si Oxitec není jistý, kolik bude účtovat, i když některé vnější odhady se pohybují v rozmezí stovek tisíc dolarů. Široký program prevence nemocí by vyžadoval mnoho GM komárů. "Pokud se chystáte používat GM komáry v Panamě, musíte je uvolnit velmi častým tempem, což může být pro zemi opravdu nákladné, " říká Loaiza. V tomto okamžiku není jasné, jaké země budou ochotny zaplatit.

Loaiza a Miller tuto technologii neodpisují úplně. Genetické inženýrství by se mohlo ukázat jako úspěšnější, kdyby se okolnosti změnily, možná ve spojení s jinými zbraněmi v arzenálu bojujícím proti komárům. Ať se stane cokoli, je jasné, že oba druhy si zaslouží pozorné oko. Pokud si nebudeme dávat pozor, mohl by asijský tygří komár povýšit chikungunya na mnohem rozšířenější hrozbu pro veřejné zdraví.

Mohli by GM komáři připravit cestu pro šíření tropického viru?