Роль комаров в распространении малярии является самым большим фактором недавнего исследования, которое показало, что они являются «самым смертоносным животным в мире». Особенно это касается того, что нынешние меры по их контролю (наиболее важной из которых является использование обработанных инсектицидами противомоскитных сеток) теряют силу, поскольку комары развивают устойчивость.
Сохранение малярии в значительной части стран Африки к югу от Сахары побудило к разработке новых инструментов в дополнение к существующим программам борьбы. К ним относятся технологии генной инженерии для изменения популяций комаров, либо для уменьшения их численности, либо для того, чтобы комары не могли переносить болезни.
В новом исследовании, опубликованном сегодня в BMC Biology, из Оксфордского Департамента Зоологии и Оксфордской Школы Мартина, команда ученых моделирует потенциал модификации комаров с помощью технологии генного драйва, называемой «Driving-Y хромосома», чтобы уменьшить популяции комаров на миллион кв. км. площадь Западной Африки, включая всю Буркина-Фасо. Управляющая Y-хромосома была генетически модифицирована, так что самцы комаров, которые ее переносят, производят преимущественно потомство мужского пола (которые также несут модификацию). Так как только укусы комаров женского пола, распространение этой модификации приведет к тому, что меньше женщин передадут болезнь, и меньше комаров в целом.
Исследователи предсказывают, что интродукция комаров-водителей приведет к значительному сокращению целевых видов комаров в одних регионах и полной их ликвидации в других.
Ведущий исследователь, д-р Эйс Норт из отдела зоологии, сказал: «Генная весть несет большие надежды на борьбу с малярией, однако потенциальное воздействие в масштабах страны не рассматривалось ранее. Мы создали модели, чтобы помочь понять, как технология генного привода может повлиять на популяции комаров в Буркина-Фасо, стране с огромным бременем малярии. Наши результаты предполагают, что это окажет серьезное влияние на снижение уровня малярии ».
Исследователи обнаружили, что сезонность является наиболее важным предиктором локального воздействия генного драйва. Элиминация населения более вероятна в регионах с мягким засушливым сезоном, в то время как сокращение более вероятно в регионах с высокой сезонностью. Однако даже в самых сложных условиях численность населения сократилась. Модель предполагает, что этот подход будет иметь большое влияние на сокращение малярии.
Чтобы прийти к такому выводу, ученые включили в свои модели большие и разнообразные данные, в том числе:
- информация о более чем 40 000 населенных пунктов
- расположение всех рек и озер — сезонных и постоянных
- исторические данные об осадках
- полевые данные, оценивающие размеры популяции комаров и скорость движения комаров
Они провели большое количество симуляций на «суперкомпьютерных» объектах Оксфордского университета, чтобы выяснить, как различные факторы и предположения влияют на результат введения генетически модифицированных комаров с Y-хромосомой.
Эта технология, которая все еще находится в стадии разработки, предлагает создать модификацию Y-хромосомы для наиболее важных видов малярийных комаров в странах Африки к югу от Сахары.
Профессор Чарльз Годфрей, директор Оксфордской школы Мартина и соавтор, сказал: «Это исследование показывает, что многократного введения модифицированных комаров в течение нескольких лет в небольшую часть населенных пунктов может быть достаточно для существенного сокращения общего числа комаров в весь географический район.
Д-р Абдулайе Диабате, медицинский энтомолог из Института естественных наук Сан-Франциско (IRSS), Буркина-Фасо, сказал: «Существуют доказательства того, что этот подход с соответствующими национальными и международными разрешениями может быть внедрен в рамках следующего 10 лет.’
Был выбран регион для моделирования, так как он является одним из наиболее пострадавших от малярии районов в Африке и демонстрирует значительную разницу в условиях окружающей среды в Западной Африке.
Исследователи являются частью Target Malaria, международного некоммерческого исследовательского консорциума, целью которого является разработка и распространение новых, экономически эффективных и устойчивых генетических технологий для модификации комаров и уменьшения передачи малярии.
