王一凡

面對(duì)蚊子，人類最討厭不過的是，它在吸你血之前還要嗡嗡嗡地對(duì)你大講一番吸血有理的說教；面對(duì)蚊子，人類最無奈的是它還會(huì)傳播致命的瘧疾給你。由此，全球每年有400萬人染上瘧疾，奪去100萬到300萬人生命，其中90％的死亡在非洲，而兒童又占了絕大多數(shù)。

轉(zhuǎn)基因讓蚊子不傳播瘧疾

如今研究人員認(rèn)為他們找到了一種全新的有效方法——?jiǎng)?chuàng)造一種遺傳工程修飾的蚊子(GM蚊，或轉(zhuǎn)基因蚊)來抗御蚊子傳播瘧疾。瘧原蟲是導(dǎo)致瘧疾的元兇，它感染和寄生在蚊子體內(nèi)，當(dāng)寄生有瘧原蟲的蚊子叮人時(shí)，就在人群中廣泛地傳播瘧疾。

美國霍普金斯大學(xué)的馬塞羅·洛雷納等人把編碼SM1肽(一種蛋白質(zhì))的基因轉(zhuǎn)移到按蚊的腸腔中并表達(dá)出來，能讓蚊子抵御伯氏瘧原蟲，并減少伯氏瘧原蟲的傳播。更令人興奮的是，把同樣數(shù)量的轉(zhuǎn)基因蚊和非轉(zhuǎn)基因蚊放入籠中，讓其叮咬被瘧原蟲感染的小鼠。受到有瘧原蟲的鼠血的喂養(yǎng)后，轉(zhuǎn)基因蚊到第9代時(shí)(幾個(gè)月時(shí)間)數(shù)量就占據(jù)了多數(shù)(70％)，這證明轉(zhuǎn)基因蚊比非轉(zhuǎn)基因蚊具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，表現(xiàn)為高繁殖力(產(chǎn)更多的卵)和低死亡率。

這意味著如果把轉(zhuǎn)基因蚊放到野外并與野生蚊結(jié)合，能抗御瘧原蟲感染的轉(zhuǎn)基因蚊后代就會(huì)占大多數(shù)，從而使得以后的蚊子不再具有傳播瘧疾的能力。但是，洛雷納謹(jǐn)慎地表示，轉(zhuǎn)基因蚊的優(yōu)勢現(xiàn)在并沒有大到足以保證完全在野外替換野生非轉(zhuǎn)基因蚊。而在野外暴露于瘧原蟲而有抗(瘧原蟲)性的蚊子的比例太小，還不能成為重要的優(yōu)勢種群。

不過，這個(gè)研究提供了一種方法，可以把轉(zhuǎn)基因蚊投放到瘧疾流行的自然蚊群中進(jìn)行嘗試。這種試驗(yàn)可以在未來5年內(nèi)在非洲的下撒哈拉地區(qū)進(jìn)行。但是，還需要進(jìn)一步的研究以證明蚊子體內(nèi)的抗性基因?qū)⒉粫?huì)導(dǎo)致其他疾病更強(qiáng)的傳染性。

轉(zhuǎn)基因蚊其實(shí)是很多科學(xué)家抗御瘧疾的夢想。早在2002年，德國拜羅伊特大學(xué)的維默爾與美國凱斯－西保留地大學(xué)的伊托等人就成功研制了一種轉(zhuǎn)基因蚊，后者將瘧疾傳染給實(shí)驗(yàn)鼠的幾率比普通蚊子降低了80％。但是這種蚊子在野外的生存能力太差而無法讓后代占多數(shù)，因而起不到阻止瘧疾傳播的作用。

滅蚊的兩難選擇

瘧疾是一種傳染病，人類對(duì)其抗?fàn)幍臍v程充滿艱難。在轉(zhuǎn)基因蚊試驗(yàn)之前，世界各國對(duì)瘧疾的預(yù)防主要集中在切斷傳播途徑和增強(qiáng)易感人群的免疫力上。盡管瘧原蟲才是瘧疾的真正元兇，但它先感染蚊子和寄生在蚊子體內(nèi)，并通過蚊子叮咬人而傳播瘧疾，因此滅蚊應(yīng)是一舉兩得，既消滅傳染源，也切斷了傳播途徑。

大千世界，蚊子如此之多，要滅掉蚊子顯然是一種夢想，所以滅蚊也只能是在局部地區(qū)減少蚊子。在瘧疾肆瘧的非洲，采用得比較廣泛的是用殺蟲劑滅蚊。由于DDT(二氯二苯三氯乙烷)能殺死攜帶有瘧原蟲的蚊子，因而成為抗御瘧疾的有效手段之一。而用DDT室內(nèi)噴撒滅蚊效果最好。作為抗御疾病的變通手段，世界衛(wèi)生組織也支持非洲國家只在室內(nèi)采用DDT。

世界銀行行長沃爾福威茨2007年3月15日訪問南非北部瘧疾發(fā)病率高的林波波省時(shí)也贊揚(yáng)南非的室內(nèi)滅蚊減少了瘧疾的發(fā)病率，希望把南非的經(jīng)驗(yàn)推廣到受瘧疾為害甚苦的非洲其他14個(gè)國家，并允諾貸款4800萬美元用于這些國家的瘧疾防治。

盡管這樣，也存在爭議和矛盾。因?yàn)椋?004年5月17日聯(lián)合國143個(gè)國家在挪威首都奧斯陸通過了“禁用化學(xué)藥物黑名單”，或禁用“骯臟的12種化學(xué)物”的公約，DDT位列其中。這些物質(zhì)是持久性有機(jī)污染物(POPs)，因而相當(dāng)多的人對(duì)使用DDT持反對(duì)態(tài)度。理由是，不能因一種疾病使用DDT而污染環(huán)境和危害人的健康，而且DDT還會(huì)使蚊子產(chǎn)生耐受性，會(huì)變本加厲地傳播瘧疾。所以，津巴布韋害蟲管理和殺蟲劑毒性顧問克里斯賓·卡波什指出，非洲國家在控制瘧疾上應(yīng)當(dāng)停用DDT，要把資源整臺(tái)到其他方式上，并增強(qiáng)社區(qū)民眾的參與。

疫苗研制的復(fù)雜性

另一方面，對(duì)瘧疾的預(yù)防還在于增強(qiáng)人的免疫力，研發(fā)能刺激體內(nèi)抗瘧原蟲抗體的疫苗。但是，由于瘧原蟲株不同，研發(fā)疫苗遭遇極大困難。一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，現(xiàn)在瘧疾疫苗產(chǎn)生的免疫應(yīng)答效果較差，甚至沒有效果，原因在于瘧原蟲的特殊抗原。這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者、美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的克里斯托弗·普勞認(rèn)為，最重要的問題是在試驗(yàn)疫苗前就應(yīng)確定瘧原蟲抗原群的遺傳特性。沒有這一點(diǎn)就做不到疫苗的有效，也很難適用于相應(yīng)的人群。

普勞等人研究了瘧原蟲的一個(gè)特殊的蛋白MSP－119，并把它用到疫苗中。但是，MSP－119基因有6個(gè)不同的遺傳變體，可以不同的組合出現(xiàn)在不同的瘧原蟲株中。在3年的時(shí)間中，普勞等人利用DNA排序來檢測從100名馬里兒童的1300多次感染后提取的MSP－119基因樣本。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用來研制疫苗的MSP－119型基因只占瘧疾感染的16％，這證明在馬里試驗(yàn)基地的絕大多數(shù)瘧原蟲擁有不同的MSP－119基因型，而疫苗中只有一種MSP－119基因型。因而疫苗的效果較差。

因此，贊比亞熱帶疾病研究中心主任伊曼紐爾·卡夫韋姆博說，現(xiàn)在還缺少在全非洲廣泛應(yīng)用的有效的瘧疾疫苗。不過，普勞等人的研究也許是能越超障礙的一個(gè)開端。

瘧原蟲抗原的復(fù)雜變異性還在于，瘧原蟲在人體內(nèi)是無性繁殖，在蚊子體內(nèi)則是有性繁殖。針對(duì)這一點(diǎn)，2004年中國杭州市疾病預(yù)防控制中心和中國醫(yī)科大學(xué)組成的科研組在湖北、浙江以及孟加拉的瘧原蟲樣品中找到了相同的不會(huì)變異的抗原，稱為“傳播阻斷候選瘧疾抗原”，并在小鼠和家兔身上試驗(yàn)，最終培育出了比較理想的瘧原蟲抗體，意味著這種相對(duì)穩(wěn)定的抗原為生產(chǎn)瘧疾疫苗提供了新的方向。

藥物治療較昂貴

當(dāng)然，抗御瘧疾人類還有另外一種方法，就是在得病后進(jìn)行藥物治療。20世紀(jì)早期治療瘧疾最有效的藥物是奎寧類。但是從20世紀(jì)60年代起，惡性瘧原蟲就對(duì)氯喹產(chǎn)生了抗藥性，而且在世界不同地區(qū)使用DDT滅蚊也使蚊子對(duì)DDT產(chǎn)生了抗藥性，這兩者結(jié)合讓治療瘧疾的效果大打折扣。

此后，中國的中藥青蒿素及其衍生物異軍突起，在治療瘧疾，尤其是對(duì)付對(duì)奎寧類藥物有耐藥性的瘧原蟲有很好的效果，被世界衛(wèi)生組織認(rèn)為是目前世界范圍內(nèi)治療惡性瘧疾的唯一真正有效藥物，是替代現(xiàn)有奎寧類抗瘧藥的最佳藥物。中國先后研制出青蒿素及其衍生物(蒿甲醚和青蒿琥酯)、本芴醇、磷酸萘酚喹等多種抗瘧新藥。而青蒿素及其衍生物的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和作用方式與此前已知的任何抗瘧藥毫無雷同之處。但是，瘧原蟲也可能對(duì)青蒿素產(chǎn)生耐藥性，因此需要對(duì)青蒿素以聯(lián)合用藥形

式使用，否則就會(huì)降低瘧原蟲對(duì)藥物的敏感性。為此中國已經(jīng)提供給非洲有效的抗瘧疾藥的復(fù)方合劑。

眼下世界上已經(jīng)有100多個(gè)國家在使用青蒿素類藥物抗瘧疾，但青蒿素的產(chǎn)量較低，因而制藥成本較高。不過，2006年2月13日的《農(nóng)業(yè)和食品化學(xué)雜志》發(fā)表的一篇文章介紹說，如果在中度缺鉀的酸性貧脊土地上種植青蒿，可以讓青蒿索的提取上升到20％，而目前在實(shí)驗(yàn)室中提取青蒿索產(chǎn)量還不到4％，這也許是降低青蒿素成本的一個(gè)好方法。為此千萬瘧疾患者將會(huì)受益。

對(duì)轉(zhuǎn)基因蚊的評(píng)價(jià)

正是由于滅蚊、疫苗研制上的種種困難和患病后的高昂治療成本(瘧疾每年使非洲損失68億英鎊)才導(dǎo)致研究人員把眼光轉(zhuǎn)到研制能抗瘧疾的轉(zhuǎn)基因蚊上來。全球有100多個(gè)國家、24億人生活在瘧疾流行區(qū)，每年有3億至5億人發(fā)病。在所有蟲媒傳染性疾病中，瘧疾是發(fā)病率和死亡率最高的疾病。中國有21個(gè)省、自治區(qū)、直轄市存在瘧疾傳播，其中，云南、海南兩省的瘧疾流行仍較為嚴(yán)重，僅2004年全國的實(shí)際發(fā)病數(shù)就超過74萬。

如果轉(zhuǎn)基因蚊能成功，無疑是抗御瘧疾的一項(xiàng)重大突破。中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所瘧疾室主任周水森副研究員說，轉(zhuǎn)基因蚊作為防治瘧疾的一種思路和方式是值得肯定的，但是在實(shí)際操作上存在極大困難。因?yàn)槊绹芯咳藛T的研究是在一定的實(shí)驗(yàn)條件和范圍達(dá)到了讓轉(zhuǎn)基因蚊成為優(yōu)勢種群的。但是，在野外無論經(jīng)過多少代的繁殖，要讓轉(zhuǎn)基因蚊成為優(yōu)勢蚊種幾乎不可能，因?yàn)檫@等于用生物手段消滅一個(gè)物種。

他說，“我不反對(duì)在一定條件下試驗(yàn)這種方法，但大面積試驗(yàn)和推廣還為時(shí)過早。防治瘧疾最好的辦法是綜合性手段。在傳染源方面及早發(fā)現(xiàn)病人和進(jìn)行正規(guī)的治療。在切斷傳播途徑方面預(yù)防蚊蟲叮咬，掛蚊帳，尤其是藥浸蚊帳是較好的辦法。在針對(duì)易感人群方面進(jìn)行疫苗的積極研發(fā)，在現(xiàn)在沒有有效疫苗的情況下對(duì)易感人群進(jìn)行健康教育，例如不要露宿等?！?/p>

位于南非的非洲抗瘧協(xié)會(huì)主任理查德·特倫說，利用轉(zhuǎn)基因蚊抗瘧疾已進(jìn)行了好些年了。不過，這種干預(yù)手段最適合于有瘧疾的島嶼和小塊地區(qū)，因?yàn)槟茏屴D(zhuǎn)基因蚊在野生蚊中占據(jù)大多數(shù)。不過他強(qiáng)調(diào)，轉(zhuǎn)基因蚊戰(zhàn)略證明是成功的，也還需要一些廣泛的抗瘧疾項(xiàng)目。當(dāng)然，如果這一戰(zhàn)略在南部非洲適用，可以比室內(nèi)噴藥滅蚊更有效和更廉價(jià)。而室內(nèi)滅蚊已證明是預(yù)防瘧疾很成功的一種方式。

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另一方面，轉(zhuǎn)基因蚊可能還面臨環(huán)保組織的反對(duì)。讓自然生長的物種與經(jīng)過基因改造的物種交配頗具爭議性。

責(zé)任編輯張?zhí)锟?/p>