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轉基因蚊子試驗惹爭議:想讓蚊子不孕不育,卻產生了新變種?

“以蚊治蚊”的計劃
伊蚊(Aedes)是蚊科中最大的屬,有近1000個不同的蚊子物種,我們所熟知的“花蚊子”(白紋伊蚊),以及對人類威脅最大的埃及伊蚊(Aedes aegypti)都屬于伊蚊屬。
埃及伊蚊是多種致命傳染病的主要傳播媒介,它們攜帶的病毒可導致黃熱病、登革熱、寨卡等多種疾病。埃及伊蚊不僅危害著人類的健康,還給全世界造成了巨大的經濟損失。其中,巴西等國家更是飽受其害。

由于目前針對蚊媒傳染病的有效疫苗和藥物少之又少,科學家主要傾向于切斷這些傳染病的傳播渠道,即想辦法控制或消滅攜帶病毒的蚊子。傳統的方法主要是利用殺蟲劑進行滅蚊,但鑒于它容易使蚊子產生耐藥性,又對生態環境具有較大的破壞性。現在,科學家正積極尋求更為有效的對策,而基因改造技術,正是其中頗具吸引力的一種新方法。
十多年來,英國的生物技術公司Oxitec一直對轉基因蚊子進行試驗。他們的策略是在不咬人的雄性埃及伊蚊體內植入一種致死基因,當野生雌蚊與之交配后,這種致死基因會傳遞給下一代,導致其代存活能力極差且“不孕不育”,從而顯著降低蚊子的數量。

前景似乎一片光明。
于是,巴西政府出資購買了OX513A,以期控制當地肆虐的蚊子和其引發的登革熱。從2013年開始,Oxitec每周向巴西東部巴伊亞州的雅科比納市投放大約45萬只OX513A雄蚊,并持續投放了27個月。根據Oxitec的報告,當地野生蚊子的總數下降了90%,成果喜人。
意想不到的基因傳遞
按照Oxitec的完美設想,OX513A和當地野生雌蚊交配后,下一代存活率極低,且無法擁有生育能力。然而,事實真是如此嗎?
耶魯大學的進化生物學家Jeffrey Powell帶領他的研究團隊進行了獨立調查。在投放項目開始后的第6、12、27個月,他們對雅科比納的多個地點的伊蚊幼蟲進行了三次采樣和基因分型,最后一次屬于連續采樣,一共持續了3個月。

Powell對此現象表示擔憂,他猜測新型蚊子有可能比它們的父輩更強大。研究團隊檢測了新變種對登革熱和寨卡病毒的傳播率,但并未發現顯著差異。然而,研究人員認為這只是在實驗室條件下進行的測定,這些新變種在野外傳播其他病毒的能力也許會有所不同,又或者OX513A的基因滲入可能會增強新變種對于殺蟲劑的耐藥性。
Powell強調:“雖然目前新變種沒有顯示出任何已知的健康風險,但是未知的結果才是最令人擔憂的。”
值得注意的一點是,在投放項目后期,研究團隊采集到的伊蚊樣本中OX513A的基因滲入明顯減少。另外有研究表明,雄蚊投放初期對當地的伊蚊起到了巨大的抑制作用,但不知為何,18個月以后,抑制作用大大減弱,伊蚊數量又逐漸恢復到了原先的水平。
Powell等人猜測,雅科比納的雌蚊可能產生了“交配偏向”現象,即雌性不愿意與繁殖能力弱的雄性進行交配,而這些基因改造蚊可能位列其中。
反駁和質疑聲
Powell等人的論文于9月10日在《科學報告》上發表后,遭到了Oxitec方面的強烈反駁。
公司發言人稱,Powell團隊的研究包含了“大量虛假的、推測性的和未經證實的說法”。在一份長達三頁紙的文件中,Oxitec指責論文并沒有發現“OX513A雄蚊的投放對當地的人群或者環境有任何實質性的負面影響”,卻充斥著各種誤導性的猜測。早在野外實際投放之前,公司內部的試驗結果就表明向OX513A插入的“致死基因”并不會讓蚊子后代100%致死,后代仍有小概率存活。發言人表示,公司“非常清楚這一點”。
對于論文中提及的“交配偏向”這一說法,Oxitec也進行了駁斥:全球范圍內已經投放了大約10億只轉基因雄蚊,從未有人觀察到“交配偏向”的現象。
爭議持續發酵,一些與Oxitic沒有利益關系的科學家也站了出來,對該論文表達了自己的質疑。
賓夕法尼亞州立大學的昆蟲學家Jason Rasgon肯定了論文中遺傳學發現的重要性,但他也表示其中的一些猜測顯得夸大其詞且不負責任。Rasgon認為,作者應該在論文里強調,在新出生的蚊子里并沒有發現轉基因蚊DNA里的致死基因和熒光蛋白基因。現在雅科比納蚊子種群里發現的新基因只不過是來自OX513A雄蚊的“遺傳背景”,即OX513A基因中本來就有一些來自古巴和墨西哥種群。
Powell的研究團隊猜測擁有三國血統的新蚊子“可能”比現有種類的蚊子更加難以對付,但Rasgon指出這樣的猜測缺乏數據支撐。Rasgon擔心,這篇論文可能會激發民眾對于轉基因生物的懷疑情緒,因此希望論文做出相應的澄清。
鑒于該論文的結論遭到了來自各方的批評與質疑,9月17日《科學報告》的編輯在網頁上增加了一條聲明,表示會在近期對這些問題進行答復。

現在,Oxitec并沒有停下研發的腳步。他們已經采取了一系列改進措施,使得第二代轉基因蚊子能夠更有效地傳播致死基因。與以往不同,新一代致死基因只會殺死吸血的雌性后代,而雄性后代則得以存活,從而能夠繼續傳遞致死基因。今年6月 Oxitec宣布,他們在巴西的田間試驗取得了巨大的成功,當地的蚊子數量下降了96%。
美國德克薩斯州和佛羅里達州也在考慮使用Oxitec的轉基因蚊子來控制當地的蚊子種群數量。最近,Oxitec向美國相關部門提供了他們的新型轉基因蚊子以供審查。9月11日,美國環境保護署公開了Oxitec的申請,向民眾征求意見。一旦獲得批準,這些新型蚊子很快就會在佛羅里達群島進行第一次的投放。
(原標題:轉基因蚊子試驗惹爭議:想讓蚊子不孕不育,卻產生了新變種? 本文獲微信公眾號“環球科學:huanqiukexue”授權轉載,禁止二次轉載)





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