《基因編輯》用 CRISPR 編輯技術建構基因驅動 (gene drive) 系統,可讓瘧蚊族群「自我毀滅」??

瘧疾是一種古老傳染病,世界衛生組織 (WHO) 資料顯示,2019 年全球約有 2.29 億人感染,高達 94% 的病例發生於非洲;同年,約 40.9 萬人死亡,其中 5 歲以下的兒童最容易受感染,占死亡人數的 60%。其病原體瘧原蟲,可以透過受感染的雌性瘧蚊傳播,因此病媒蚊的防治始終都是疾病控制中最重要的一環

一項發表在《Nature Communications》上的研究表明,利用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術建構、改變雄性甘比亞瘧蚊 (Anopheles gambiae) 的基因驅動 (gene drive) 系統,製成所謂的「Ag(QFS)1」品系的蚊子;而「Ag(QFS)1」具有自私遺傳元素 (selfish genetic elements),因此可以與野生種群競爭,有效而快速地提升「doublesex 基因」在族群之中的頻率、進一步改變整個蚊子種群。這個「doublesex 基因」的基因產物是一種轉錄因子,是決定昆蟲性別的主要調節因子;該基因為純合子 (homozygous) 的雌性蚊子,會朝向「雙性特徵」發育,並且無法產生後代。藉此,可在一年完全抑制放養的瘧蚊種群。

此概念的研究其實並不是新出現的,最早的概念是在 2003 年由 Austin Burt 所提出;2015 年,在《Nature Biotechnology》中也有類似報導。相關的研究顯現,利用基因驅動系統控制病媒蚊數量的潛在可能。然而,這畢竟是製造「基因改造生物」,若野放,是否可能衝擊生態系統?例如最簡單的:蚊子少了,青蛙的食物就少了一部份,而缺少的部分,是否就會轉向捕食其他如蚱蜢、蛾等,然後,進一步壓縮到其他同樣捕食蚱蜢、蛾的掠食者的生存......在蝴蝶效應作用之下,最終會產生何種影響,完全無法預測。也因此,儘管這些研究為消滅瘧疾 (甚至是其他的蚊蟲媒介傳染病) 帶來希望,但若是要施用於自然環境,恐怕還有莫大爭議需要克服

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資料來源:BioSpace、Nature Communications (doi: 10.5061/dryad.9w0vt4bg0)、衛福部疾管署

 

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