杀死疟疾蚊子的转基因真菌

每年有数亿人感染疟疾;并且面对用于控制感染的化学物质的耐药性不断增强，世界卫生组织一直在寻找新的方法来消灭寄生虫本身或传播它的蚊子。马里兰大学的两位科学家，雷蒙德·圣莱格和布莱恩·洛维特，将一种自然感染蚊子的真菌，植入一种蜘蛛用来制造毒液的基因，使其成为武器，这种毒液可以杀死它们的昆虫猎物。他们在布基纳法索的一个特殊设施里工作，把真菌孢子涂抹在一张深色的床单上，当蚊子降落时，真菌入侵，激活它的蜘蛛毒液基因，迅速消灭昆虫。克里斯·史密斯采访了雷蒙德和布莱恩。

雷蒙德:我们过去可以用杀虫剂处理过的蚊帐来对付蚊子，但最近蚊子对化学杀虫剂的抵抗力越来越强。所以我们开发了所谓的生物防治。我们用的是蚊子的天敌，一种叫做绿僵菌的真菌，它的目标就是蚊子。但这种真菌的杀伤速度很慢，所以我们在真菌中植入了一种蜘蛛毒素，这种毒素是针对昆虫的。

克里斯-布莱恩给我们讲讲真菌。它是什么?它是如何进入蚊子体内的?它是如何传播的，它是如何致死的?

绿僵菌是一种真菌，这些真菌起着接触性杀虫剂的作用。因此，如果它们落在昆虫外部的任何地方，它们就可以穿过角质层钻进昆虫的血液中，从那里真菌就会改变形状，开始以酵母的形式生长。当它改变形态时，它也表达了只在昆虫血液中表达的基因，所以我们可以利用这种生物学来生产绿僵菌菌株，它只会把新的蛋白质输送到蚊子体内。

克里斯-雷蒙德，你用蜘蛛毒素把这个过程武器化了，所以当蜘蛛毒素进入时，你绝对可以杀死它?

雷蒙德-没错。真菌最终会杀死蚊子，但这需要时间。但我们需要真菌来迅速杀死蚊子，这样蚊子就不能传播疾病。所以我们所做的就是用我们所说的转基因来改造真菌，这是来自另一个来源的基因，在这个例子中是蜘蛛，我们把这个基因放入真菌中，所以它只在昆虫的血液中被激活。

只有蚊子的血才能让真菌产生这种蜘蛛毒素。基本上，我们已经把真菌变成了皮下注射药物。真菌会渗透到血液中然后通过产生毒素对血液做出反应。

Chris - Brian，你到了可以测试这个的阶段了吗?

布莱恩-我们已经在实验室测试过了。这种工程真菌杀死蚊子的速度更快，杀死的蚊子更多，但你在实验室里发现的并不总是能转化为现场条件。因此，这项研究的主要推动力是回答一个简单的问题:“这项技术在现场条件下是否有效?”

因为这是一项转基因技术，我们需要在封闭环境中进行测试。所以为了做到这一点，我们建造了一个非常大的设施，叫做蚊子球，它允许环境条件进入，但防止我们的实验泄露出去。所以这个设施本质上是一个非常大的温室，但它没有玻璃，而是有双层蚊帐墙，这让我们可以测试这是否有效控制蚊子数量。

克里斯-是吗?

雷蒙德:我们真正想做的事情之一是生产一种易于当地社区开发的产品。蚊子进食后会被深色表面吸引所以我们买了黑布，很容易买到。我们买了芝麻油，很容易买到。我们把真菌放进芝麻油里，然后把它涂在黑布上，然后我们把黑布挂在这些实验小屋里。

作为蚊子的食物来源，我们将雄性小母牛(公牛)引入每个小屋，我们的转基因真菌很快杀死了蚊子。基本上，这意味着经过几代蚊子的数量已经崩溃了。

Chris -但是Brian，有没有可能同样的道理，正如Raymond所说，蚊帐不再有效了因为蚊子不会被蚊帐杀死，有没有可能蚊子会避开蚊帐，它们会进化出抗药性?

布莱恩-我当然不会放心地告诉你阻力永远不会发生。但是我们已经研究这种真菌很长一段时间了，人们试图在实验室里强迫昆虫对这些真菌产生抗药性，但发现这非常困难。

其中一个原因是因为化学杀虫剂和这种真菌之间的一个主要区别是这种真菌想要杀死这些昆虫并且一直在与昆虫共同进化以杀死它们。所以当你观察进化时，就会发现一场军备竞赛正在进行，昆虫可能会想出一种方法来阻止这些真菌的感染，而这些真菌会想出一个解决办法。

至于我们的毒素，昆虫也不太可能对这种毒素产生抗药性，因为这种毒素针对昆虫神经元上的两个不同通道，钙通道和钾通道，昆虫需要同时进化出对这两个通道的抗药性，才能对我们输送到它们血液中的毒素产生抗药性。

Chris -这是否意味着你可以，带着这个去现场?

布莱恩-不。原因是因为我们在这篇论文中报告的证据主要是科学证据。当你在谈论开发一项新技术时，尤其是你想要引入人们家庭的技术，你需要的不仅仅是科学结果来支持下一步。

因此，我们必须考虑的其他因素是监管机构的批准和社区参与。即使是最好的技术，最有效的技术，如果没有得到当地社区的认可，也不会成功实施。因此，为了把它带到现场，我们将不得不与社区和当地利益相关者进行长时间的对话，以确保他们了解我们为他们提供的东西，并在我们开始在开放领域进行测试之前解决他们可能存在的任何问题。