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嗡嗡作响的蚊子对人类造成的伤害，可不仅是使人心烦意乱这么简单，2016年，全球约有 2.16 亿疟疾病例，约 445,000 人因疟疾死亡，其中大部分是5岁以下儿童。
来自伦敦帝国理工学院的研究人员用“基因驱动”技术对实验室饲养的蚊子进行处理，使其后代的雌蚊子丧失繁殖能力。目前，该技术可以在 7-11 个子代内消灭实验室饲养的蚊子。事实上，这是第一次实现利用分子生物学手段在复杂生物体中剥夺生殖能力。
在本次研究中，“基因驱动”的技术被用于靶向冈比亚按蚊（An. Gambiae）。全球约有 3500 种蚊子，能携带疟疾的蚊子大约有 49 种，冈比亚按蚊是其中之一，主要活动在撒哈拉以南的非洲地区。
“这一突破性发现说明基因驱动技术很有前景，这为人类和疟疾之间几百年来的斗争带来了胜利的曙光。”来自帝国理工学院生命科学部的首席研究员 Andrea Crisanti 教授表示。该研究的下一步设想是，携带驱动基因的蚊子将来能有机会被释放到疟疾爆发地，从而传播雌性“不育症”，最终导致蚊子种群的灭绝和疟疾的消失殆尽。
（来源：麻省理工科技评论）
Andrea Crisanti 教授还说：“尽管全球在抗疟疾方面作出了巨大的努力，并且投入了大量的资源，但2016 年的疟疾发病病例却打破了二十多年逐年下降的趋势，这说明和疟疾斗争，我们亟需开发更好的手段。”
该研究小组的研究结果于 9 月 24 日发表在 Nature Biotechnology 杂志上，这是基因驱动技术首次能够完全抑制某种群的案例。这项技术克服了以前的方法遇到的“抗性”问题，实现了蚊子种群的彻底灭绝。
图|Nature Biotechnology截图（来源：DT君）
Crisanti 教授补充说：“但是我们还需要考察此类干预的可行性，我们依然还有许多工作要做，包括需要在更大的实验室扩大研究以及在疟疾爆发国家实地估测。在这项基因驱动技术进入野外测试阶段之前，可能至少还需要 5 到 10 年。不过目前，已经有一些令人鼓舞的证据提示我们走的路是正确的。这项技术能克服物流障碍的问题，因此有希望能消灭肆虐资源匮乏国家的疟疾。”
在该研究中，研究人员靶向的是冈比亚按蚊中被称为“ doublesex ”的一个基因，它决定了蚊子个体的性别。
该团队设计了一种基因驱动方案，能选择性地改变 doublesex 基因中编码雌性性状的基因序列。携带这种驱动基因的雄性蚊子或只携带一个驱动基因的雌性蚊子不会有任何变化。然而，携带两个驱动基因的雌性蚊子会同时表达雄性和雌性两种性别的特征，从而不会吸血和产卵。
他们的实验表明，驱动基因的传递效率几乎为 100%。因为没有了雌性蚊子，种群不能继续繁衍下去，在八代之后，整个种群被灭绝。
在这之前，基因驱动技术在抑制种群数量中也有过一些尝试，但是均以个体对驱动基因产生“抗性”而告终。产生抗性的原因是靶基因序列发生了变异，且变异体能和原来的基因行使一样的功能。这些“抗性”将继续传递给后代，导致驱动基因完全失效。
该团队选择 doublesex 的原因之一是这种基因不能“容忍”任何突变，因此可以克服潜在的“抗性”问题。实际上，在该研究过程中，科研人员确实没有观察到 doublesex 基因的功能性突变体。
鉴于这是第一次克服“抗性”，研究小组认为，还需要在实验室中考察在模拟热带环境的下驱动基因的功能和稳定性。
这将涉及在更贴近大自然的环境下，对更大的蚊子种群进行技术测试。在这种环境中，食物和其他生态因素的竞争可能也会改变驱动基因的命运。
虽然不同的昆虫中 doublesex 基因的序列具不一样，但基因的功能都是相似的。这表明在未来，该技术还可以用于靶向携带其他疾病的昆虫。
并且该团队最近的研究表明，抑制冈比亚按蚊数量并不会影响当地的生态系统。
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