Те са смъртоносни за комарите и безопасни за хората и други насекоми
Маларията отнема живота на близо половин милион души годишно, сочат данните на СЗО. В някои от най-силно засегнатите части на Субсахарска Африка комарите, които пренасят маларийния паразит, са развили резистентност към традиционните химически инсектициди, възпрепятствайки усилията за борба с болестта.
Ново изследване на учени от Мерилендския университет в САЩ и техни колеги от Буркина Фасо, Китай и Австралия показа, че убиваща комарите гъбичка, генномодифицирана да произвежда токсини от паяк и скорпион, може да служи като силно ефективен контролен механизъм за борба с маларийните комари. Тя унищожава единствено комарите и не представлява риск за хората. Освен това резултатите сочат, че тази гъбичка е безопасна и за медоносните пчели и други насекоми.
Докладът, който беше публикуван в сп. Scientific Reports, съобщава, че най-мощните гъбични щамове, модифицирани да произвеждат няколко токсина, са способни да убиват комарите с една-единствена спора. Освен това тези трансгенни гъбички им пречат да смучат кръв.
Изследователите използвали гъбичката Metarhizium pingshaensei, която е естествен убиец на комарите. Тя беше изолирана за пръв път от комар и предишни данни демонстрираха, че е специфична за пренасящите болести видове, в това число Anopheles gambiae и Aedes aegypti. Когато спорите на гъбичката влязат в контакт с тялото на комар, те покълват и проникват в екзоскелета на насекомото, като накрая го убиват отвътре навън.
Сама по себе си обаче гъбичката има нужда от доста големи количества спори и време, за да постигне смъртоносен ефект. За да подсилят леталната й мощ, изследователите добавили няколко гена, произвеждащи невротоксини от отрова на паяк и скорпион – както поотделно, така и в комбинация с други токсини. Те действат чрез блокиране на калциевите, калиевите и/или натриевите канали, необходими за предаване на нервните импулси.
След това изследователите тествали модифицираните гъбични щамове върху диви, резистентни към инсектицидите комари в Буркина Фасо. Всеки от въпросните щамове убивал насекомите по-бързо и ефикасно от непроменената гъбичка. Но най-ефективният щам използвал комбинация от два токсина, извлечени от северноафриканския пустинен скорпион Androctonus australis и от австралийския паяк Hadronyche versuta. Токсинът от скорпиона блокира натриевите канали, а този от паяка – калиевите и калциевите. И двата токсина вече са одобрени от Агенцията за защита на околната среда в САЩ за употреба като инсектициди.
СЗО посочва като главна заплаха за ефективния контрол върху комарите резистентността към инсектицидите, което има отношение не само към маларията, но и към редица други пренасяни от комари болести като треска денга, жълта треска, вирусен енцефалит и филариоза, казват изследователите. За разлика от химическите инсектициди, които засягат само натриевите канали, много токсини от паяци и скорпиони поразяват калциевите и калиевите йонни канали, така че насекомите нямат развита резистентност към тях.
Когато учените вкарали гените, произвеждащи токсини, в гъбичката Metarhizium, те включили и допълнителен защитен механизъм – силно специфична стимулираща секвенция, или генетичен „превключвател”, който гарантира, че гените може да бъдат активирани само в кръвта на насекоми. Така гъбичката няма да освобождава токсини в околната среда.
Изследователите тествали щама върху медоносни пчели в Буркина Фасо, използвайки различни методи за инфектирането им. След две седмици нито една пчела не била умряла в резултат от излагането на обогатената с токсини гъбичка.
Превод от английски
Нели КАМЕНОВА
