טכניקת בקרה ביולוגית חדשנית מכוונת לחרקים נשיים כדי לשלוט במחלות הנישאות יתושים

שיטת בקרה ביולוגית גנטית שמפחיתה את תוחלת החיים של חרקים נקבות יכולה לעבוד מהר כמו חומרי הדברה כדי להפחית אוכלוסיות של יתושים מפיצי מחלות ומזיקי יבולים הרסניים, על פי חוקרים.

מזיקים של חרקים מהווים איום עצום על הבריאות והחקלאות העולמית, גורמים למאות אלפי מקרי מוות, מיליוני זיהומים ועולים מיליארדי נזקי בריאות וביבול מדי שנה.

בקרת ביולוגית נתפסת יותר ויותר כאלטרנטיבה בת קיימא לחומרי הדברה, שעלולה לפגוע במינים ובמערכות אקולוגיות שאינן מטרה ומאבדות יעילות ככל שההתנגדות אליהן גוברת.

גישה חדשה בשם Toxic Male Technique (TMT), שפותחה על ידי חוקרים במרכז המצוינות של ARC בביולוגיה סינתטית באוניברסיטת Macquarie, אוסטרליה, כוללת הנדסה גנטית של חרקים זכרים כדי להפחית את תוחלת החיים של הנקבות שאיתן הם מזדווגים.

חוקרים אומרים כי ניתן להשתמש בו כדי להגיב במהירות להתפרצויות של מזיקים חקלאיים וכן להילחם במחלות הנישאות יתושים כמו מלריה, דנגי וזיקה.

"אנו סבורים שלטכנולוגיה שלנו יש את הפוטנציאל לעבוד מהר כמו חומרי הדברה ללא הסיכונים הנלווים לפגיעה במינים אחרים ובסביבה", אומר סמואל ביץ', חוקר במדעי הביו יישומיים באוניברסיטת מקווארי והמחבר הראשי של המחקר, שפורסם היום ב-Nature. תקשורת.

לדברי ביץ', הגישה יעילה יותר משיטות קיימות כמו טכניקת החרקים הסטריליים או שחרור חרקים הנושאים גנים קטלניים, הפועלים על ידי שחרור המוני זכרים מעוקרים או מהונדסים גנטית להזדווגות עם נקבות בר.

בטכניקות אלו, הנקבות המזדווגות אינן מייצרות צאצאים או רק צאצאים זכרים, אך הן ממשיכות להאכיל בדם ולהפיץ מחלות עד שהן מתות באופן טבעי – כלומר אוכלוסיות של נקבות נושכות רק יורדות כאשר הדור הבא מופיע.

"TMT זול יותר מכיוון שאתה צריך פחות זכרים כדי להשיג ירידה הרבה יותר מהירה באוכלוסיית החרקים או התפשטות מחלות", מסביר ביץ'.

חלבוני ארס

הטכניקה החדשה פועלת על ידי הנדסה גנטית של חרקים זכרים כדי לייצר חלבוני ארס ספציפיים לחרקים בזרע שלהם. כאשר זכרים אלו מזדווגים עם נקבות, החלבונים מועברים, מה שמפחית משמעותית את תוחלת החיים של הנקבות ואת יכולתן להפיץ מחלות.

החוקרים גילו שהזדווגות של נקבות עם הזכרים המהונדסים גנטית הפחיתה את תוחלת החיים שלהן ב-60 אחוז.

"באופן אידיאלי, אנחנו מסתכלים על ירידה של 100 אחוז בתוחלת החיים – כלומר הנקבות מתות ברגע שהן מזדווגות עם הזכר", אמר ביץ' ל-SciDev.Net. "אבל זה מה שאנחנו רוצים להשיג לטווח ארוך, זה ייקח קצת זמן".

אפילו ההפחתה של 60 אחוז יכולה להביא דרך ארוכה להפחתת ההשפעה של מחלות הנישאות יתושים, הוא מוסיף.

מחלות כמו מלריה, דנגי, זיקה, צ'יקונגוניה וקדחת צהובה מופצות על ידי הנקבות של מיני היתושים Aedes aegypti ו- Anopheles gambiae.

ביץ' מסבירה שכאשר דם נקבה של יתושים ניזון, ונדבק בנגיף מארח, היא לא מדבקת במשך כמה ימים. במשך תקופה של חמישה עד עשרה ימים, היא לא יכולה להפיץ את המחלה לאדם אחר.

"זה אומר שאנחנו לא צריכים להשיג 100 אחוז תמותה, אנחנו רק צריכים לצמצם את תוחלת החיים שלה בתוך פרק זמן זה שבו היא לא יכולה להפיץ את המחלה לאדם שני, שאנו מעריכים כ-60 עד 80 לכל אדם. הפחתה של אחוז בתוחלת החיים", אומר ביץ'.

הטכנולוגיה יכולה לעבוד אפילו טוב יותר עבור חקלאים, לפי החוקרים, שכן למזיקי גידולים יש תוחלת חיים ארוכה יותר מאשר ליתושים – עד שנה או שנתיים, בהשוואה לשלושה עד ארבעה שבועות.

"מכיוון שתקופת הדורות היא כל כך ארוכה, אם נוכל להרוג את הנקבה מוקדם יותר, תהיה לכך תועלת הרבה יותר גדולה עבור מזיקים חקלאיים", מוסיף ביץ'.

עלויות תפעול

טוני אווואלה, חוקר ב-Med Biotech Laboratories Kampala, אוגנדה, שלא היה מעורב במחקר, מאמין שהנדסת יתושים זכרים כדי לצמצם את אוכלוסיית נשאי המלריה יכולה להיות גישה שימושית.

עם זאת, הוא מזהיר כי העלויות של פריסתה עלולות להפוך את הטכנולוגיה לבלתי מעשית לשימוש שגרתי במדינות אנדמיות למלריה.

"קחו למשל, כמה יתושים זכרים אפשר לפרוס ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו, שהיא המדינה המובילה באפריקה האנדמית למלריה, כמה סבבי שחרור בשנה, תשתית, מקור אספקת יתושים…" אומר אווואלה.

ביץ' אומר שהטכנולוגיה חייבת לעבור בדיקות בטיחות קפדניות לפני שהיא מאומצת, בעוד שיש צורך גם במסגרות רגולטוריות שינחו את השימוש בה ותשתית להתרבות יתושים.

"עם זאת, בעוד כמה שנים, אנו בטוחים שהטכנולוגיה שלנו תספק למיליוני אנשים ברחבי העולם פתרון בר-קיימא להדברת מחלות והדברת מזיקים", הוא מוסיף.