เชื้อราที่มีพิษจากแมงมุมสามารถฆ่ายุงมาลาเรียได้

เชื้อราที่มีพิษจากแมงมุมสามารถฆ่ายุงมาลาเรียได้

ในการทดลองภาคสนามMetarhizium pingshaense ที่ดัดแปลงพันธุกรรม ลดจำนวนแมลงลง

เชื้อราที่ออกแบบมาเพื่อผลิตพิษของแมงมุมสามารถช่วยกำจัดยุงที่ต้านทานยาฆ่าแมลงที่สามารถแพร่กระจายมาลาเรียได้ ในการทดลองกลางแจ้งที่มีตาข่ายในบูร์กินาฟาโซ เชื้อราที่ดัดแปลงพันธุกรรมได้กำจัดประชากรยุงภายในสองชั่วอายุคน นักวิจัยรายงานในวิทยาศาสตร์ วัน ที่ 31 พฤษภาคม หากผลยังคงอยู่ในสถานการณ์จริง วันหนึ่งเชื้อราที่ดัดแปลงอาจกลายเป็นเครื่องมือในการควบคุมยุงที่สามารถแพร่โรคร้ายแรงได้

ในปี 2560 ผู้คนประมาณ 219 ล้านคนใน 87 ประเทศติดเชื้อมาลาเรีย และเสียชีวิต 435,000 คน อ้างจากองค์การอนามัยโลก แอฟริกาแบกรับภาระโรคมาลาเรียส่วนใหญ่ โดย 92 เปอร์เซ็นต์ของกรณีและ 93 เปอร์เซ็นต์ของการเสียชีวิตเกิดขึ้นในทวีปในปีนั้น 

เชื้อราMetarhizium pingshaense ซึ่งรู้จักกันมานานว่าสามารถแพร่เชื้อและฆ่ายุงได้ ถูกสร้างมาเพื่อแมลงที่อันตรายยิ่งกว่าเดิมด้วยการเพิ่มยีนที่สร้างพิษจากแมงมุมกัดที่เรียกว่า Hybrid นักวิจัยได้ออกแบบเชื้อราให้สร้างลูกผสมเมื่อมีเลือดจากยุงที่เรียกว่าฮีโมลิมฟ์ “เราแค่เลี่ยงเขี้ยวแมงมุมและทำให้เชื้อราทำงานเหมือนกัน” Raymond St. Leger ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าว

ในการทดลองในห้องปฏิบัติการในปี 2011 เชื้อราที่ออกแบบทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับM. pingshaenseที่ติดเชื้อและฆ่ายุงและปรสิตมาลาเรียของพวกมัน ( SN Online: 2/25/11 ) (เชื้อราไม่เป็นอันตรายต่อคน แมลงหรือสัตว์อื่นๆ) “นั่นก็เป็นเรื่องดี แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในห้องทดลองไม่จำเป็นต้องแปลว่าสภาพของภาคสนามเสมอไป” Brian Lovett ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักพยาธิวิทยาแมลงและนักชีววิศวกรรมกล่าวด้วย ที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์

เชื้อราไม่สามารถทนต่อความร้อนหรือแสงอัลตราไวโอเลตได้ดี 

และจำเป็นต้องทำการทดสอบภายใต้สภาพการใช้งานจริง แต่เนื่องจากM. pingshaense ที่ออกแบบทางวิศวกรรม มียีนจากต่างประเทศ “เราไม่สามารถแค่วอลทซ์ออกไปในทุ่งโล่งและเริ่มนำไปใช้กับบ้านของผู้คนได้” เลิฟเวตต์กล่าว

นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์และชาวบ้านในพื้นที่ทางตะวันตกของบูร์กินาฟาโซที่มีโรคมาลาเรียเฉพาะถิ่น นักวิจัยได้สร้างโครงขนาดยักษ์ที่ล้อมรอบด้วยตาข่ายกันยุงสองชั้นซึ่งแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ที่มีกระท่อมอยู่ด้านใน ในกระท่อมแต่ละหลัง มีผ้าสีดำเคลือบน้ำมันงาแขวนอยู่บนผนังด้านหนึ่ง เพื่อให้ยุงตัวเมียได้พักผ่อนหลังจากให้อาหาร น้ำมันช่วยให้สปอร์ของเชื้อราเกาะติดกับผ้า กระท่อมมีผ้าที่ไม่มีสปอร์ สปอร์ปกติที่ไม่สร้างพิษของแมงมุมหรือสปอร์ที่ผลิตลูกผสม  

กระท่อมแต่ละหลังมียุงตัวผู้โตเต็มวัย 1,000 ตัวและตัวเมีย 500 ตัว เติบโตจากตัวอ่อนและไข่จากยุงก้นปล่อง ที่ดื้อยาฆ่าแมลงที่ เก็บโดยคนในท้องถิ่นจากแอ่งน้ำ ในการผสมพันธุ์ ตัวเมียจะดำดิ่งลงไปในฝูงตัวผู้ หลังจากผสมพันธุ์แล้ว ตัวเมียจะต้องกินเลือดเพื่อรองรับการวางไข่ ยุงดูดเลือดจากลูกวัวที่นำเข้ากระท่อมเป็นเวลาสามคืนในแต่ละสัปดาห์ นักวิจัยได้นับจำนวนยุงที่โตเต็มวัยในรุ่นต่อๆ มาว่ารอดชีวิตมาได้กี่ตัว

ในกระท่อมที่ไม่มีเชื้อรา ยุง 921 ตัวฟักในรุ่นแรกและ 1,396 ตัวในเวลาประมาณ 25 วันต่อมา ในกระท่อมที่มีเชื้อราที่ไม่ผ่านกระบวนการทางวิศวกรรม มีการฟักไข่น้อยลง โดยมียุงเพียง 436 ตัวในรุ่นแรกและ 455 ตัวในรุ่นที่สอง นั่นเป็นสัญญาณว่าเชื้อราเพียงอย่างเดียวทำให้ตัวเลขลดลง แต่ไม่ได้กำจัดแมลง

ในกระท่อมที่มีเชื้อราที่สร้างสารพิษ ยุง 399 ตัวฟักออกมาในรุ่นแรก แต่ในรุ่นที่สอง ผู้ใหญ่เพียง 13 คนเท่านั้นที่สร้างมันขึ้นมา ยุงไม่เพียงพอที่จะสร้างฝูงผสมพันธุ์ ดังนั้นประชากรจึงถูกกำจัดออกไป Lovett กล่าว การทดลองทำซ้ำสามครั้งในช่วงฤดูฝนตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงตุลาคม โดยแต่ละครั้งมีผลใกล้เคียงกัน

Adriana Costero-Saint Denis นักกีฏวิทยาจากสถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติสหรัฐอเมริกาในเมืองร็อกวิลล์ รัฐแมริแลนด์ กล่าวว่า “ผลลัพธ์ที่ได้น่าตื่นเต้น แต่ก็ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำ” ซึ่งให้ทุนสนับสนุนส่วนหนึ่งของงานนี้ นักวิจัยยังคงต้องหาตัวแปรต่างๆ ซึ่งรวมถึงตำแหน่งที่ดีที่สุดที่จะแขวนผ้า – จากเพดานหรือบนผนัง ในห้องนอนหรือใกล้ประตูและหน้าต่าง เธอกล่าว และในขณะที่การศึกษา “เป็นสภาพแวดล้อมเทียมที่ถูกควบคุม” เธอกล่าว “อุณหภูมิและความชื้นเป็นไปตามธรรมชาติ ดังนั้นจึงดีกว่าห้องปฏิบัติการ”

หากเชื้อราที่คิดค้นขึ้นนี้มีประโยชน์ในการทดสอบในอนาคต เชื้อราเหล่านี้อาจใช้ร่วมกับยาฆ่าแมลงหรือมาตรการควบคุมยุงอื่น ๆ เพื่อจัดการกับโรคมาลาเรีย Nsa Dada นักกีฏวิทยาทางการแพทย์กล่าว เธอสังกัดศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกาในแอตแลนต้า แต่พูดเกี่ยวกับการศึกษานี้ในฐานะบุคคล Dada ต้องการทราบว่าเชื้อรามีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันกับยุงสายพันธุ์อื่นๆ ที่เป็นพาหะของมาลาเรียหรือไม่

ในขณะที่สนับสนุนการพัฒนาเครื่องมือป้องกันยุงใหม่ แมทธิว โธมัส นักกีฏวิทยาทางนิเวศวิทยา กล่าวว่าการศึกษายังคงไม่ได้ระบุแน่ชัดว่าเชื้อราที่ออกแบบทางวิศวกรรมมีการพัฒนาเหนือธรรมชาติหรือไม่

เชื้อราดัดแปลงพันธุกรรมลดจำนวนประชากรยุงในการศึกษาให้เหลือประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนเริ่มต้นใน 14 วัน ในขณะที่เชื้อราชนิดอื่นๆ ที่ไม่เปลี่ยนแปลงสามารถฆ่ายุงได้ 100 เปอร์เซ็นต์ในห้าหรือหกวัน Thomas จาก Penn State University กล่าว “ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าสิ่งนี้ให้ประโยชน์อะไร” เขากล่าว “มันเกือบจะเหมือนกับเทคโนโลยีที่กำลังมองหาแอปพลิเคชัน มากกว่าที่จะเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไข”