комары - Blog Posts

Грибок плюс токсины паука создают оружие для уничтожения комаров

В настоящее время малярия поражает более 200 миллионов человек в 87 странах. Болезнь, переносимая комарами, ежегодно убивает около 435 000 человек. Некоторые из комаров, которые распространяют малярию, больше не умирают при воздействии инсектицидов. Это побудило ученых испробовать новую тактику: они заражают насекомых модифицированным грибком, который способен убить их с помощью яда паука.

   Новые тесты показывают большие перспективы. Гриб уничтожил популяции комаров в течение двух поколений. Если результат сохраняется, модифицированный гриб может однажды стать инструментом для замедления распространения малярии.

   По данным Всемирной организации здравоохранения, примерно 92 из каждых 100 случаев малярии и 93 из каждых 100 случаев смерти от этой болезни происходят в Африке. Таким образом, ученые решили создать свой новый грибковый экстракт в западноафриканской стране Буркина-Фасо. 

 Гриб - pinghaense Metarhizium (Meh-tah-RY-zee-um Ping-SHENZ) - заражает и убивает комаров.

Исследователи сделали его еще более смертоносным для насекомых, добавив ген паука. Этот ген производит токсин от укуса паука под названием Гибрид. «Мы просто обходим паучьи клыки и заставляем гриб делать ту же работу», - говорит Раймонд Сент-Леже. Он энтомолог из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.

Он был частью команды, которая разработала грибок. Он создал гибрид  комариной версии крови. Это вещество называется гемолимфой. 

   В ходе лабораторных испытаний в 2011 году исследователи проверили другие инженерные грибы, связанные с M. pingshaense. Эти грибы заражали и убивали комаров и паразитов, вызывающих малярию. (Эти грибы не наносят вреда людям, другим насекомым или животным.) «Все это хорошо, но то, что происходит в лаборатории, не обязательно приводит к полевым условиям», - отмечает Брайан Ловетт, также из Мэриленда. Он патолог и биоинженер, который работал над обоими исследованиями.

Грибы плохо держатся в жару или под ультрафиолетовым светом. Таким образом, чтобы узнать больше, исследователи должны были проверить грибы на открытом воздухе. Или как можно ближе к улице. Но поскольку искусственно  созданный M. pingshaense несет чужеродный ген, исследователи также должны быть осторожны. «Мы не можем просто выйти в открытое поле и начать применять его в домах людей», - говорит Ловетт.

Комаров больше нет  

Команда Ловетта работала с учеными и сельскими жителями в западном регионе Буркина-Фасо, где распространена малярия.Сначала они построили гигантскую раму. Затем они заключили его в два слоя сетки. Команда разделила каркас на секции с хижинами внутри. В каждой хижине на одной стене висела черная ткань. Это дало самкам комаров место для отдыха после кормления. Ткани были покрыты кунжутным маслом, чтобы помочь спорам грибков прилипнуть. В одной хижине была ткань без спор. У другого были нормальные споры для грибков, которые не производят токсин паука. Ткань третьей хижины содержала споры для гибридных грибов.Затем исследователи поместили в каждую хижину 1000 взрослых самцов комаров и 500 самок. Собраны были комары, устойчивые к инсектицидам. Местные жители собирали их как личинки и яйца из луж.

 После того, как самцы комаров появятся, самки погружаются в рой самцов. После этого самки должны питаться кровью, чтобы питать свои яйца. Три ночи в неделю исследователи сажали телят в хижины. Комары пили кровь от этих детенышей коров. Затем исследователи подсчитали, сколько взрослых комаров выжило в следующих поколениях.

В хижине без гриба вылупилось 921 комаров в первом поколении. Примерно через 25 дней во втором поколении было 1396 детенышей. В хижине с обычным грибком всего 436 комаров в первом поколении и 455 во втором. Это намекало на то, что один грибок может снизить количество. Но это не уничтожило насекомых.

В хижине с грибами, которые сделали гибридный токсин, в первом поколении вылупились 399 комаров. Во втором поколении выжили только 13 взрослых. Комаров было недостаточно, чтобы сформировать спаривающийся рой. Таким образом, население по существу было истреблено, объясняет Ловетт.

Его команда повторила эксперимент три раза в сезон дождей с июня по октябрь. Каждый раз они получали похожие результаты.

 Лучше природы?

«Результаты впечатляющие, но предстоит еще много работы», - говорит Адриана Костеро-Сен-Дени. Она энтомолог (биолог, изучающий насекомых) в Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний в Роквилле, штат Мэриленд. Этот институт помог финансировать исследования. По словам Костеро-Сен-Дени, исследователям еще нужно проработать некоторые детали. Например, в каком месте лучше повесить одежду? С потолка? На стенах? В спальнях? Или, может быть, возле дверей и окон?

Костеро-Сен-Дени считает, что обстановка в кабинете была «лучше, чем в лаборатории». Хотя обстановка была несколько искусственной, отмечает она, температура и влажность были естественными.

Исследователи должны будут проверить, хорошо ли сработали грибки в будущих реальных испытаниях. Если это так, грибки могут быть объединены с инсектицидами или другими средствами для борьбы с малярией, говорит Нса Дада. Она медицинский энтомолог в Центрах по контролю и профилактике заболеваний в Атланте, штат Джорджия. Множество различных видов комаров могут передавать малярию. Новые тесты использовали только один. Дада задается вопросом, сработает ли гриб против этих других видов.

Как бы ни было хорошо новое исследование, оно не доказывает, что искусственный гриб лучше природного, говорит Мэтью Томас. Он экологический энтомолог в государственном университете Пенсильвании в государственном колледже.

За две недели генетически модифицированный гриб сократил популяцию комаров в исследовании примерно на три четверти. Но другие виды неизмененных грибов могут убить 100 процентов комаров за пять или шесть дней, говорит Томас.