Labanan ang Malarya May Fungi: Mga Biologist Engineer Isang Fungus Upang Maging Deadlier Upang Mosquitoes Pag-spray ng pamatay-insekto upang puksain ang mga lamok: Ang mga lamok ay mga vectors ng maraming malulubhang sakit tulad ng malarya. Sukjanya / Shutterstock.com

Mga lambat ng kama. Insecticides. Sterile at genetically modified insekto. Ngayon ang mga siyentipiko ay nagdadagdag ng isang genetically engineered toxic fungus sa arsenal ng mga armas upang lipulin ang mga lamok na nagdadala ng parasitiko malarya.

Bagaman ang mga insecticide at insecticide-laced bed nets, sa ngayon ang dalawang pinakakaraniwang nagtatrabaho estratehiya, ay epektibong nagpababa ng bilang ng mga impeksyon at pagkamatay, ang pandaigdigang pasanin ng malarya ay nabigo na tanggihan sa nakaraang ilang taon. Sa 2017, 219 milyong tao ay nahawaan ng malaria at isang tinatayang 435,000 ang namatay. Iyon ay dahil Ang mga lamok ay umuunlad na paglaban sa insecticides.

Labanan ang Malarya May Fungi: Mga Biologist Engineer Isang Fungus Upang Maging Deadlier Upang Mosquitoes An Malaryang lamok ang lamok na kumakain ng dugo mula sa isang host ng tao. Nasa kurso ng mga pagkain na ito ang mga lamok na nagpapadala ng malarya sa mga tao. CDC

Ang mabilis na ebolusyon ng paglaban ay isang karaniwang at paulit-ulit na tema sa aming mga armas laban sa malaria na nagpapadala ng mga lamok, gayundin laban sa mga peste at mga pathogen sa pangkalahatan. Sa paglipas ng panahon, Ang mga organismo ay nagbabago at nagbabago ang paglaban sa anumang bagong gamot na ginagamit upang patayin sila. Hindi nakakagulat na ang mga tao ay palaging napupunta sa pagkawala ng panig; kaya naman kailangan ang isang bagong sandata. At ang pinakabagong isa ay isang killer fungus.


innerself subscribe graphic


Nakikipaglaban sa mga killer na may mga killer

Bilang isang evolutionary biologist na nag-aaral ng fungi, Pamilyar ako sa kakayahan ng mga organismo na ito upang maging sanhi ng malulubhang mga sakit na magkakaiba mga halaman at mga hayop, kabilang ang mga tao. Habang maraming mga pathogens fungal makahawa ng isang malawak na hanay ng mga nagho-host, ang iba ay maaaring mag-atake lamang ng ilang piling.

Ang pagkaunawa na ito ay humantong sa mga siyentipiko sa isang bagong diskarte sa pakikipaglaban sa malarya: makahawa at makapatay ng mga lamok na nagdadala ng sakit gamit ang fungal pathogens na nakatagpo nila sa kalikasan. Ito ay hindi ang unang pagkakataon na ang fungi ay na-weaponized. Sa katunayan, ito ay tiyak na diskarte sa likod ng mataas na matagumpay na biological pestisidyo, Green Muscle, na pumapatay ng mga balang at mga tipaklong sa buong mundo.

Nakakahawa sa mga lamok sa kanilang mga natural na pathogens - tulad ng pathogenic fungi mula sa genus Metarhizium - ay isang partikular na kaakit-akit na diskarte dahil, hindi tulad ng bacterial o viral pathogens, Ang mga fungi ay maaaring makahawa sa mga lamok sa pamamagitan lamang ng pakikipag-ugnay sa kanila at hindi na kinakain. Gayundin, ang mga fungi ay karaniwang mas madaling pakikitungo sa kapaligiran kaysa sa tradisyonal na insecticides ng kemikal. Ngunit gumagana ba ang estratehiyang ito?

Labinlimang taon na ang nakalilipas, isang pagsubok sa patlang sa rural Tanzania nagpakita na maaari itong. Sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga sheet ng cotton na inoculated na may mga fungi ng insect-kill sa mga kisame ng mga bahay kung saan ang mga lamok ay nagpapahinga, isang-katlo ng mga lamok ang nahawahan. Ayon sa mga modelo ng transmisyon ng malaria, tulad ng rate ng impeksiyon maaaring mabawasan ang mga kaso ng malarya sa pamamagitan ng 75%.

pero Metarhizium fungi, habang nagpakita ang pagsubok sa Tanzanian field, ay hindi laging may kakayahang makahawa sa kanilang mga host ng lamok. At, ang mga impeksyon ng fungal ay karaniwang tumatagal ng ilang araw upang puksain ang mga lamok. Sa lab, ang mga fungi ay tumatagal ng isang average ng pagitan ng pitong at siyam na araw upang patayin ang mga lamok, depende sa dosis. Brian Lovett, isang nagtapos na mag-aaral na nagtatrabaho sa Lab ni Ray St. Leger, at Etienne Bilgo, isang post-doktor na kapwa nagtatrabaho entomologist na si Abdoulaye Diabate, naisip na makakahawa sila ng mas maraming lamok at papatayin sila nang mas mabilis.

Paano? Sa pamamagitan ng paggamit ng mga fungi na genetically modified upang makagawa ng isang toxin na tinatawag na "Hybrid," na partikular na nag-atake sa nervous system ng mga arthropod, isang grupo na kinabibilangan ng mga insekto at kanilang kamag-anak, tulad ng mga spider at crustacean. Ang mga nakaraang eksperimento ng laboratoryo sa 2017 ng parehong pangkat ay nagpakita na ang mga GM na fungi ay pinatay ang mga lamok nang mas mabilis kaysa sa mga hindi nabago.

Ang malaking tanong ngayon ay kung ito ay nagtrabaho sa likas na katangian.

Labanan ang Malarya May Fungi: Mga Biologist Engineer Isang Fungus Upang Maging Deadlier Upang Mosquitoes Ang koponan ng MosquitoSphere ay binubuo ng mga may-akda sa papel at lokal na mga boluntaryo mula sa Soumousso, Burkina Faso. Back row (mula kaliwa hanggang kanan): Etienne Bilgo, Oliver Zida, Bema Ouattara; Gitnang hanay: Boureima Saré, Judicael Zida, Brian Lovett, Moussa Ouattara, MichaÏlou Sanfo at Bamory Ouattara; Front row: Yaya Ouattara at Jacques Gnambani. Brian Lovett, CC BY-SA

Ang GM fungi ay pumatay ng mga lamok ng mas mabilis, pag-crash ng mga populasyon

Upang mabawasan ang mga panganib na ibinibigay ng field testing, sinubukan ni Lovett at Bilgo ang kanilang GM fungus sa "MosquitoSphere, "Isang malaki, espesyal na dinisenyo na screened-in na patlang na dinisenyo upang malapit na tumugma sa panlabas na mga kondisyon sa Soumousso, Burkina Faso. Sa pamamagitan ng pag-set up ng kubo na may cotton sheets na naglalaman ng spores ng GM-na paggawa ng toxin Metarhizium fungi pati na rin ang mga may hindi nabagong fungi bilang mga kontrol, nakita ni Lovett at Bilgo na ang 70% hanggang 80% ng mga lamok ay nahawahan sa parehong uri ng mga kubo. Ngunit lamok sa kubo na may GM fungi namatay sa loob ng isang average ng limang araw habang ang mga lamok sa mga kubo na may mga hindi nabagong fungi ay namatay pagkatapos ng halos siyam na araw.

Labanan ang Malarya May Fungi: Mga Biologist Engineer Isang Fungus Upang Maging Deadlier Upang Mosquitoes Ang mga kubo ng MosquitoSphere sa Soumousso, Burkina Faso, kung saan naganap ang mga eksperimento na may GM killer toxic fungi. Brian Lovett

Sa pamamagitan ng pagsusuri kung paanong ang mga populasyon ng lamok ay nakatagpo sa paglipas ng panahon, natuklasan din nila iyon Ang GM fungi ay nahawahan ng maraming henerasyon ng mga lamok. Sa isang enclosure na may GM fungi, isang paunang populasyon ng mga lamok ng 1,500, gumuho sa 13 pagkatapos ng isang buwan at kalahati.

Pangako at mga panganib

Sa pamamagitan ng genetically arming isang nakamamatay na fungal pathogen na may isang malakas na lason, ang mga investigator ay nakapagbabawas ng mabawasan ang populasyon ng "lamak" sa isang bahagi ng mundo kung saan ang malarya ay katutubo at ang mga lamok ay lumalaban sa insektisidong kemikal.

May isang kagyat na pangangailangan upang mapuksa ang paghahatid ng malarya lalo na sa sub-Saharan Africa, kung saan 92% ng mga kaso at 93% ng mga pagkamatay mangyari. Magkasama, ang US Environmental Protection Agency pag-apruba ng Hybrid na lason sa ilalim ng commercial name Versitude, at ang pag-apruba ng paggamit ng hindi nabago Metarhizium Ang mga fungi bilang isang "biopesticide" sa pamamagitan ng ilang mga bansa sa Aprika, ay maaaring magbukas ng daan sa berdeng ilaw ang paggamit ng genetically modified Metarhizium fungi sa paglaban sa malaria.

Sa flip side, ang paglalabas ng fungi na nagdadala ng nakamamatay na insekto na lason ay nagpapalawak ng mga alalahanin tungkol sa hindi sinasadyang pinsala sa "nontarget" na mga insekto. Metarhizium makakaapekto lamang sa fungi ang isang maliit na hanay ng mga insekto at mga eksperimento kung saan nontarget insekto, tulad ng honeybees, ay nahawahan ng parehong GM at hindi nabagong fungi na hindi nakakaapekto sa buhay ng bee. Kahit na natagpuan ng gene ang paraan sa mga fungi na nakakahawa sa mga tao - isang hindi posibleng sitwasyon - hindi ito magkakaroon ng anumang epekto sa amin dahil ang lason lamang ay gumagana sa mga insekto.

Pinipigilan ang pagkalat ng gene na naglalabas ng Hybrid na lason sa mga organismo maliban sa Metarhizium Ang fungi ay isa pang potensyal na alalahanin. Ang isang pag-iingat sa kaligtasan ay maaaring idagdag genetic switch na bumababa sa kaligtasan ng fungus sa labas ng panloob na kapaligiran. Ngunit mayroon ding ilang mga likas na katangian ng Metarhizium fungi - tulad ng kanilang mga malalaking, di-airborne at sensitibo-sa-ultraviolet-light spores - na nagbabawas ng mga pagkakataon ng dispersal.

Habang promising, ang diskarteng ito ng mga mahalagang pagkalason sa lamok na may genetically engineered fungi ay hindi garantisadong. Maaaring umunlad ang mga lamok sa paglaban dito. Ngunit sa daan-daang libong tao na namamatay sa bawat taon sa nakamamatay na laro laban sa mga pathogens, marahil ang tanging katiyakan ay, tulad ng ating mga kalaban, kailangan nating panatilihing nagbabago ang ating mga estratehiya.Ang pag-uusap

Tungkol sa Ang May-akda

Antonis Rokas, Cornelius Vanderbilt Chair sa Biological Sciences at Propesor ng Biological Sciences at Biomedical Informatics, Vanderbilt University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Aklat sa The Environment mula sa listahan ng Best Seller ng Amazon

"Tahimik na Spring"

ni Rachel Carson

Ang klasikong aklat na ito ay isang palatandaan sa kasaysayan ng environmentalism, na binibigyang pansin ang mga nakakapinsalang epekto ng mga pestisidyo at ang epekto nito sa natural na mundo. Nakatulong ang gawain ni Carson na magbigay ng inspirasyon sa modernong kilusang pangkapaligiran at nananatiling may kaugnayan ngayon, habang patuloy tayong nakikipagbuno sa mga hamon ng kalusugan sa kapaligiran.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"The Uninhabitable Earth: Life After Warming"

ni David Wallace-Wells

Sa aklat na ito, nag-aalok si David Wallace-Wells ng matinding babala tungkol sa mapangwasak na epekto ng pagbabago ng klima at ang agarang pangangailangang tugunan ang pandaigdigang krisis na ito. Gumagamit ang aklat ng siyentipikong pananaliksik at mga halimbawa sa totoong mundo upang magbigay ng isang makahulugang pagtingin sa hinaharap na ating kinakaharap kung hindi tayo gumawa ng aksyon.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"The Hidden Life of Trees: What They Feel, How They Communicate? Discoveries from A Secret World"

ni Peter Wohlleben

Sa aklat na ito, ginalugad ni Peter Wohlleben ang kamangha-manghang mundo ng mga puno at ang kanilang papel sa ecosystem. Ang aklat ay kumukuha ng siyentipikong pananaliksik at ang sariling mga karanasan ni Wohlleben bilang isang forester upang mag-alok ng mga insight sa mga kumplikadong paraan ng pakikipag-ugnayan ng mga puno sa isa't isa at sa natural na mundo.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"Nasusunog ang Ating Bahay: Mga Eksena ng Isang Pamilya at Isang Planeta sa Krisis"

nina Greta Thunberg, Svante Thunberg, at Malena Ernman

Sa aklat na ito, ang aktibista sa klima na si Greta Thunberg at ang kanyang pamilya ay nag-aalok ng isang personal na account ng kanilang paglalakbay upang itaas ang kamalayan tungkol sa agarang pangangailangan upang matugunan ang pagbabago ng klima. Ang aklat ay nagbibigay ng isang makapangyarihan at nakakaantig na salaysay ng mga hamon na kinakaharap natin at ang pangangailangan para sa pagkilos.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"Ang Ikaanim na Pagkalipol: Isang Hindi Likas na Kasaysayan"

ni Elizabeth Kolbert

Sa aklat na ito, sinaliksik ni Elizabeth Kolbert ang patuloy na malawakang pagkalipol ng mga species na dulot ng aktibidad ng tao, na kumukuha ng siyentipikong pananaliksik at mga tunay na halimbawa sa mundo upang magbigay ng isang malalim na pagtingin sa epekto ng aktibidad ng tao sa natural na mundo. Nag-aalok ang aklat ng isang nakakahimok na tawag sa pagkilos upang protektahan ang pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

al