巴西释放了数十亿个转基因蚊子以对抗Zika
为什么这很重要
总是会有关于将转基因生物释放到我们环境中的生存能力和影响的问题
每个星期六早上，玛丽亚·杜·卡莫·图鲁西（Maria do Carmo Tunussi）挨家挨户，要求她的邻居搜寻他们的房屋和院子，以寻找花盆，水桶，堵塞的沟槽，任何可以收集水并为蚊子提供繁殖场所的东西。17年来，Tunussi一直是Eldorado Cecap的当地诊所的社区卫生经纪人，一个小城市Piracicaba的大约5,000人，巴西西北2小时。她看到了许多蚊子传播的登革热病毒的潮流，会引起发烧，恶心和痛苦的关节疼痛。这项任务有时会徒劳。
她说：“有一天，您删除了繁殖地，第二天就回来了。”“它永远不会结束。”
去年4月，CECAP成为Piracicaba的第一个尝试新事物的社区 - Tunussi认为不仅踩踏登革热，而且阻止了Zika病毒的蚊子控制工具。该工具是OX513A - 一种转基因埃及埃及蚊子的菌株，旨在通过将致命的基因传递给其后代来减少种群。
在佛罗里达州，昆虫背后的公司Oxitec计划的释放陷入了公众抵抗。但是在Piracicaba的这里，很少有居民在慢慢的早晨路线上散落着Oxitec面包车的窗户的小云层。
那可能是因为登革热在这里很普遍。该病毒去年在巴西生病了大约一百万半人，2015年7月至2016年7月之间在Piracicaba中有1,600多人。对Zika病毒的传播的恐慌仅扩大了对农药以外的解决方案的兴趣，尽管对A. Aegypti和A. Aegypti的有效性并没有达到Tunussi的努力，但它并不是在努力的一年之后，这并不是一件很难的事。因此，毫不奇怪的是，在释放了世界第一个基因修改（GM）蚊子的7年之后，奥克斯特克（Oxitec）选择了巴西作为大型规模的地点。它正在从小型试点项目（例如CE Cap中的一个项目）转变为涵盖成千上万人的计划发行版。
的确，巴西正在成为量身定制的蚊子的验证基地。东部约600公里，在尼特罗（Niterói）和里约热内卢（Rio de Janeiro）的沿海城市中，蚊子的另一个实验室菌株是在翅膀上。由一个名为“消除登革热”的非营利组织育成的，该组织被一种称为Wolbachia pipientis的细菌感染，可保护其免受登革热，寨卡病毒和名为Chikungunya的第三种病毒的感染。
大多数科学家都有信心，这两种蚊子菌株对人类和环境都是安全的。但是，这两个项目在科学方法和资金模型上都完全不同。是否有人能真正降低蚊子传播疾病的发生率仍然是一个悬而未决的问题。而且，如果证明这两种事物有效，那么巴西和许多其他发展中国家将面临另一个问题：购买和释放数十亿蚊子是否具有经济意义？
奥克斯特克（Oxitec）的巴西总部位于工业城市坎皮纳斯（Campinas），这是用来喂食蚊子幼虫的潮湿鱼类食品的臭味。在这里，该公司每周可以通过其生命周期将大约400万个蚊子吸收：从鸡蛋粉末到扭曲幼虫的灰色绿色，然后是浓密的黑色p，大小的谷物大小，最后，成年成年人在塑料浴缸中飞来飞去，像外卖容器的大小一样。
它们大约是14年前在英国牛津大学实验室中创建的单个蚊子的第200代后代，遗传学家卢克·阿尔菲（Luke Alphey）和他的团队将一个新的基因插入了昆虫胚胎中。它编码称为转录激活剂的蛋白质，该蛋白通过与DNA和某些参与转录的蛋白质结合来驱动其他基因的表达。但是OXITEC的使用，称为TTAV（四环素 - 可抑制转录激活剂变体），旨在驱动更多TTAV的表达，以成为致命的反馈循环。
该过程如何杀死蚊子并不完全清楚；多余的TTAV蛋白可能会绑定细胞的蛋白质生产机制。
美国农业部的昆虫遗传学家Al Handler说：“这基本上会造成遗传破坏，而生物体死亡。”
带有致命基因的Oxitec蚊子在四环素上长大，这是一种阻断TTAV活性并保持其活力的抗生素。不咬人的男性在城镇和城市中释放，在那里他们与野生女性交配。他们的后代迅速积累了致命的蛋白质，并且绝大多数在成熟之前死亡。
Alphey专注于A. A. A. aegypti，部分原因是它是登革热的主要发射器，登革热是一个主要的全球健康问题。疟疾虽然负担更大，但却是由多个无自然脑携带的，这使得遗传控制更加困难。Alphey说，在较低的人口密度下，艾联人也更容易缩减，而与其他蚊子相比，使用诸如床网等措施更难控制。
采摘迪亚人也具有商业意义。在巴西等中等收入国家中，它可能负担得起评估和规范新产品的可能性，并最终购买它。Alphey于2002年在私人风险投资公司和牛津大学的支持下开发了一家公司。去年，美国合成生物学庞然大物Interexon Corporation以1.6亿美元的价格购买了Oxitec。
Oxitec通过在监管机构对实验版本友好的国家进行现场试验，建立了科学证据和商业案例。在2009年的开曼群岛上，第一个是世界上不知道的，直到奥克斯特共享结果为止，这激发了批评，即该公司在没有适当咨询公众的情况下将GM有机体赶到了该领域。但是结果令人鼓舞：Oxitec报告说，在微小的0.16平方公里释放区域中的蚊子种群减少了96％。
Oxitec还在巴拿马和马来西亚进行了现场测试，它通过与圣保罗大学和非营利性研究设施的学术合作来扎根于巴西。在2011年至2013年之间，该小组在巴伊亚州东北州的三个社区中释放了Oxitec蚊子。它报告了这三者的人口减少至少90％。
实验室饲养的蚊子被设计为具有不可避免的后代或阻止病原体。
但是合作是艰难的。Oxitec提供了蚊子及其专业知识，但用于发行和数据收集的资金主要来自巴伊亚，合作者就公司应如何参与研究而发生了冲突。共同领导该项目的生物化学家圣保罗大学，圣保罗大学圣保罗大学的玛格丽斯·卡普罗（Margareth Capurro）说，对该产品的独立评估本来会更有价值。
“我们（战斗）一年，因为他们想成为第一和最后的作者。”Oxitec在英国Abingdon的现场运营主管Andrew McKemey说，公司科学家理所当然地纳入了他们帮助制作的论文中。
巴伊亚的业绩帮助Oxitec赢得了巴西国家生物安全技术委员会的批准，以商业释放蚊子。他们还给Piracicaba卫生部长Pedro Mello留下了深刻的印象。梅洛（Mello）的办公室位于市政大楼的八楼，俯瞰着繁荣的市区红色瓷砖屋顶和一个新的Oxitec广告牌：“友好的蚊子到达中部皮拉西卡巴（Piracicaba）区。”
正如他解释了该项目时，Mello在打印机上涂抹了数字，并用下划线打断了他的观点，然后急忙皱了皱眉。
这不是学术合作；Mello的部门正在投资于该市蚊子问题的潜在解决方案。由于Oxitec还没有巴西国家卫生监视局的市场许可，因此该市的付款被归类为对该项目的“贡献”。去年在CECAP开始发行，现在正在扩展到10个市中心的社区，其中包括12公里的居民，近60,000名居民。
为此，Oxitec正在城镇外建立一个新的设施，希望在今年秋天每周生产约3000万个蚊子，然后扩展到其Campinas网站上当前生产的3000万倍 - 30倍。该公司巴西子公司Campinas的总监Glen Slade说，这远远超出了Oxitec对Piracicaba的需求。斯莱德说，他正在与其他市政当局进行“高级讨论”。
如果Oxitec的蚊子正在执行自杀任务，消除登革热的是传教士，旨在不清除野生蚊子的人群，而是为了改变它们。在朱朱巴（Jurujuba）的尼特罗伊（Niterói）贫民窟的一个大细雨中，研究小组在摇摇欲坠的混凝土山坡上散布着蛋释放鸡蛋释放容器，这里约有130个家庭同意主持。白色的塑料浴缸像超大的复活节彩蛋一样隐藏 - 在楼梯间，门口旁边，在一堆胶合板和旧自行车零件后面的壁co中隐藏。
从浴缸中逃脱的成年人携带沃尔巴氏菌，这是一种寄生虫自然发生在大约60％的昆虫物种中。直到2005年，研究人员才哄骗细菌在A. A. A. A. A. aegypti中居住。然后，澳大利亚墨尔本莫纳什大学的消除登革热昆虫学家斯科特·奥尼尔（Scott O’Neill）的联合创始人发现，喂养登革热或基孔肯雅亚的血液中的wolbachia感染的蚊子比对照组进行了测试阳性的可能性要小得多。今年早些时候，美国国家公共卫生研究所（National Public Health Institute）的奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会（Oswaldo Cruz Foundation）的研究人员与消除巴西登革热的国家公共卫生研究所（National Public Health Institute）报道了与Zika相似的结果。
研究人员怀疑寄生虫与病毒竞争蚊子内部的有限资源。沃尔巴奇（Wolbachia）也可能激活其宿主的免疫系统，帮助其与随后的感染作斗争。因为沃尔巴基亚仅通过卵传递给后代，所以它需要释放女性，这可能会咬人。奥尼尔说，由于细菌，女性没有传播风险。
消除登革热在澳大利亚，越南，印度尼西亚，哥伦比亚和巴西的40多个地区释放了蚊子，主要由Bill＆Melinda Gates Foundation的赠款资助。研究表明，寄生虫可以在10到20周的时间内传播到“固定”的点，并在人口中至少保持5年。消除登革热的目的是将蚊子人口永久性改变并继续前进 - 与奥克斯特克的解决方案的关键区别，该解决方案必须年复一年地应用，以免人口反弹。但是两种方法都只有局部影响。Wolbachia并没有超出释放区域的蔓延。
巴西是几个国家之一，消除登革热正在测试城市地区的发行版。它提出了意外的挑战。首次发行几周后，菲奥克斯（Fiocruz）的卢卡亚诺·莫雷拉（Luciano Moreira）看到了沃尔巴奇（Wolbachia）感染的蚊子的百分比下降。事实证明，从未暴露于杀虫剂的实验室菌株对它们的抵抗力比野生蚊子少得多，以至于无法在大量喷涂的释放区域竞争。该团队花了3个月的时间与狂野的蚊子穿越实验室蚊子（实际上是驾驶了他们的抵抗力量），直到他们与当地人相匹配。
另一个并发症是，某些可能主持未来版本的社区由毒品交易主导。奥尼尔说，在尼特罗（Niterói）拜访其中一个感觉“就像科幻电影中的东西。”
他说：“我们不得不将窗户缠住，以便人们开车进去时可以在车里看到我们。有一匹马在其侧面有一块大的割式，该马在地面上都被用于在所有墙壁上用于运输和子弹孔。”
“如果我们能够在那里成功部署该项目，我认为我们几乎可以在世界任何地方部署它。”
两个项目的迫在眉睫的问题很简单 - 这些抗病蚊子实际上会减少疾病吗？
加利福尼亚大学戴维斯分校的流行病学家和昆虫生态学家托马斯·斯科特（Thomas Scott）说：“这里的目的不是杀死蚊子。这是防止人们感染，生病和垂死的。”到目前为止，还没有任何证据表明任何一种方法都这样做。斯科特说，更少的传染性蚊子意味着更少的感染似乎很直观，但是只有少数A. aegypti可能足以通过易感人群传播疾病。
7月，奥克斯特克（Oxitec）发表的数字显示，CECAP的登革热病例比上一年下降了91％，从133降至12。其余的市政当局仅减少了52％。但是斯科特指出，登革热爆发是偶发的：“您可以在一个城镇有流行病，而隔壁的一个爆发也没有传播，第二年，它可以翻转。”
关于疗效的最后一句话将来自监测随机接收蚊子或充当控制的社区居民的疾病的试验。这两组本质上是漏水的，因为人们是流动的。这意味着这样的研究必须大大且昂贵，才能有意义。3月，由斯科特（Scott）主持的世界卫生组织工作组认为奥克斯特克（Oxitec）既是奥克斯特克（Oxitec）的工作，并消除了登革热的策略，值得“精心计划的飞行员开发”，但呼吁进行大型流行病学研究。
《消除登革热》已经在印度尼西亚的日益卡塔进行了一项疗效研究，该研究将跟踪约14,500人的24个地区的疾病率，其中一半将接受沃尔巴奇蚊子。整个城市的诊所网络正在不断测试2年的登革热。在越南计划进行的一项更大的研究。同时，Oxitec正在邀请独立专家设计针对2018年的试验。
从长远来看，两种改良的蚊子可能会失去边缘，因为进化压力可以选择对Oxitec致命基因或Wolbachia的抗病毒能力的抗性。
即使两种类型的蚊子（或两者兼有）都证明了成功的问题，仍然存在成本问题。罗利北卡罗莱纳州立大学的昆虫遗传学家弗雷德·古尔德（Fred Gould）说，并非巴西的每个社区都可能能够负担得起蚊子，这引起了新的问题。
“有一个正义的问题 - 谁得到了这些蚊子，谁没有得到？谁得到了寨卡，谁没有？”
Fiocruz设施每周生产约40,000个沃尔巴契亚感染的蚊子，以提供大约300个释放容器，但新设施的每周约为1200万。消除登革热无法对巴西当前成本进行估计，但旨在使他们每人或以下降低1美元。
Oxitec的蚊子目前更昂贵。多拉西卡巴的扩张将使该市在2年内大约耗资110万美元 - 在治疗区域约有10美元，其中大约一半将来自现有的蚊子控制预算。斯莱德说，奥克斯特克本身的付出额甚至更多，但现在说，如果蚊子以更大的规模饲养的蚊子要花多少钱，还为时过早。
“只有当您卷起袖子并建造工厂时，才知道您的费用是多少。”
奥克斯特克（Oxitec）计划在流行病学证据陷入困境之前出售蚊子的计划。
耶鲁大学的人口遗传学家杰弗里·鲍威尔（Jeffrey Powell）说：“他们是很好的推销员，这是最重要的。”
“他们出去，与各个国家的人们交谈，说‘我们有这个神奇的子弹。'”而且需要连续的蚊子释放是一个严重的经济偏低，分子昆虫学家马里兰州巴尔的摩的约翰·霍普金斯大学的分子昆虫学家Marcelo Jacobs-Lorena补充说。
他说：“这是一个永远的建议。”
“这可能对公司有好处，但也许对整体控制工作不利。”
对于Slade而言，急剧的人口减少已经表明，Oxitec的方法比农药好得多，农药也是“永远的建议”。
他说：“我个人不接受[流行病学研究]，我们没有证据表明这是最好的工具。”
最终，其他替代方案将孵化。在玛格丽斯·卡普罗（Margareth Capurro）的圣保罗实验室中，来自新的转基因菌株的幼虫在货架上列出。她像其他少数研究人员一样，正在押注所谓的基因驱动器，这使特定基因的遗传偏向于快速，不可逆转地将其传播到人群中。Capurro正在研究一个基因，允许蚊子细胞识别由登革热病毒产生的酶并释放自毁信号。
这样的策略可能更难获得批准，因为它们会成为整个野生人口转基因。德克萨斯A＆M大学车站的昆虫学家扎克·阿德尔曼（Zach Adelman）说，奥克斯特克（Oxitec）的转基因男性及其后代在几天之内死去，这已经很长一段路要走。
从长远来看，阿德曼（Adelman）和卡普罗（Capurro）设想了一个时代，公共卫生部门可以购买一系列抗疾病的蚊子，这对他们来说是最有意义的。有些人可能想要一个不需要不确定发行的廉价选择，例如，某些地区的居民对咬人的女性可能不舒服。有些人可能想结合方法 - 在引入新基因之前将人口倒下。
阿德尔曼说：“您将在镇上有一个市场，而不是一个游戏。”
Piracicaba不想等待该市场，甚至不想为Oxitec蚊子起作用的更明确的证据。梅洛说，作为巴西第一个为实验性疾病蚊子付费的城市是一种估计的风险。
他说：“您在公共部门所做的一切都有风险。”“但是我仍然认为，最大的风险是让人们在不给他们任何其他选择的情况下死亡。”
