青蒿素和杀虫剂同时失效！基因编辑成为拯救非洲人民的新希望

在非洲，蚊子是一种让人闻之色变的动物，不仅仅是因为它的叮咬让人浑身难受，更是因为它很可能带来一种疾病——疟疾。20年前，非洲每年患上疟疾的人数以百万甚至千万计，每年会导致超过100万人死亡。

近20年，多种手段的使用，让非洲因为疟疾死亡人数大大下降，2016年为40多万。应对疟疾的手段，一方面是治疗，过往有奎宁，之后有屠呦呦的青蒿素;另一方面是预防，由于疟疾尚无特效疫苗，物理防御是非洲人主要的手段，比如经过杀虫剂处理的蚊帐。

然而，这一过去20年间取得良好效果的手段正面临失效之虞。

去年《自然》收录的报告称，携带疟疾的蚊子已经具备了特殊的能力——抵抗长效杀虫剂中的有效成分拟除虫菊酯类化学物质。

而今年9月，巴斯德研究所、卢旺达生物医学中心、世卫组织科钦医院和哥伦比亚大学联合研究团队在卢旺达新发现一种疟原虫，能够抵制青蒿素衍生物，并且使现有的疟疾药物失效。过去14年里卢旺达使用的抗疟疾双治疗药物复方蒿甲醚(Coartem)的核心成分——青蒿素对新菌株没有产生效果。

换言之，目前人类传统应对疟疾的举措已经达到瓶颈，如果不能提出全新的思路，未来人类在疟疾面前就只能“听天由命”了。

好在，科学家已经有了新思路。

随着基因编辑技术的出现，加州大学研究人员开创了一种被称为“种群改造”的策略，即使用CRISPR-Cas9“基因剪刀”，将防止疟原虫传播的基因导入蚊子染色体，并利用基因驱动策略使之繁衍下去。

事实上，过去也有科学家意图使用基因编辑工具，通过修改蚊子的基因防止疟疾传播。但他们的思路大多是通过修改过的基因，慢慢、彻底地消灭蚊子这个种群。

“种群改变策略”，或者是“种群替代策略”则不同，这种策略旨在将特殊基因传播到蚊子种群中，从而降低蚊子的媒介能力而不杀死它们。在这项研究中，科学家利用基因编辑技术，使蚊子天然获得了对疟原虫的抗性。

另外他们还要用到“基因驱动”的策略。

根据孟德尔遗传规律，某一特定基因随着逐渐传代，会逐渐被“稀释”。几代之后，那些含有抗体基因的蚊子也就不剩下什么了。

而基因编辑技术的兴起，尤其是可以随意剪切基因的CRISPR/Cas9技术出现，使得科学家看到了用一种叫“基因驱动”的技术，颠覆孟德尔遗传规律的可能。

一般来说物种中都会存在这样一些基因，它们在繁殖的过程被遗传的概率比普通基因高出50%。因此，这些基因就可以很容易在群体中散播，即使它们可能导致个体的适应性下降。

而基因驱动就是借由与这些特殊基因类似的遗传“偏向性”，将人为改造的基因快速散播到野生群体中，不会被稀释。这些改造可以包括基因的增添、破坏或者修饰，也可以包括减少个体的生育能力从而可能导致整个物种的毁灭。

在研究中，当插入基因驱动的亲本是雄性蚊子时，基因驱动会传递给99%的后代，而当插入基因驱动的亲本是女性时，只有60-70%的后代会被遗传。雌性体内会产生大量的抗驱力染色体;这在原则上可以让这些雌性继续传播寄生虫。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201103140613.htm

[2]https://www.nature.com/articles/s41467-020-19426-0

[3]https://t.qianzhan.com/caijing/detail/200821-c9ddcdc5.html