Комары-самозванцы: как ученые хотят победить малярию с помощью стерильных самцов

В Южной Африке ищут новый способ борьбы с болезнью

Борьбе с малярией в Южной Африке вскоре могут помочь миллионы специально выращенных комаров. Их разводят на первой в Африке фабрике по производству этих насекомых в рамках новаторской программы по применению стерильных самцов.

Уже около десяти лет ученые выращивают и стерилизуют самцов малярийного комара Anopheles arabiensis, чтобы выпускать их в природу и постепенно сокращать численность дикой популяции. Метод должен дополнить существующие меры борьбы с малярией — в частности, обработку помещений инсектицидами, которая помогла значительно снизить распространение болезни, переносимой другим видом, Anopheles funestus.

Однако полностью остановить передачу малярии пока не удается. Одной из причин может быть Anopheles arabiensis: в отличие от многих других переносчиков, он часто кусает людей и отдыхает на открытом воздухе, поэтому может избегать обработанных инсектицидами помещений и противомоскитных сеток.

Метод основан на особенностях размножения этих насекомых. Самка Anopheles arabiensis спаривается только один раз в жизни. Если ее партнером оказывается стерильный самец, отложенные ею яйца не развиваются. При массовом выпуске таких самцов это должно постепенно приводить к сокращению численности популяции.

Проверить технологию в естественных условиях ученые смогли во время первого в Африке полевого эксперимента с выпуском стерильных самцов малярийного комара. В течение 12 недель в районе Мамфене в провинции Квазулу-Натал каждые две недели выпускали около 50 тысяч насекомых. За время эксперимента численность целевой популяции снизилась.

После прекращения выпусков количество диких комаров вновь выросло. По мнению исследователей, это подтверждает, что снижение численности было непосредственно связано с присутствием стерильных самцов.

Как выращивают стерильных комаров

Опыт других стран показывает, что массовое выращивание комаров уже стало вполне технологичной задачей. Например, в Сингапуре процесс полностью автоматизирован: там получают около 24 миллионов яиц в неделю. Ученые даже используют мигающий синий свет, имитирующий сумерки — время, когда комары чаще спариваются. Программа помогла сократить местную передачу лихорадки денге на 70%.

В городских районах Джибути применяют другой подход: вместо взрослых стерильных комаров выпускают генетически модифицированные яйца. Их достаточно поместить в воду, чтобы из них развились насекомые.

Такие комары не кусаются и имеют специальный генетический маркер, который светится в темноте. Он позволяет исследователям отличать выпущенных насекомых от диких, отслеживать их потомство и оценивать эффективность подавления популяции.

Южноафриканская установка, которую ученые называют комплексом массового выращивания, способна производить до 500 тысяч Anopheles arabiensis в неделю.

Главная задача — не допустить случайного выпуска самок, ведь именно они питаются кровью и могут переносить малярию. Для этого исследователи используют специальную генетическую линию, благодаря которой самцы устойчивы к инсектициду диэлдрину, а самки — нет.

Личинок обрабатывают диэлдрином: восприимчивые самки погибают, тогда как самцы выживают. После этого их помещают в специальные контейнеры собственной конструкции и стерилизуют точным рентгеновским излучением. Процедура лишает насекомых способности производить жизнеспособное потомство, но позволяет им оставаться активными и конкурировать с дикими самцами за самок.

Есть и другая проблема — транспортировка. Взрослые комары плохо переносят дальние поездки: в обычной клетке они могут повредить крылья и ноги и потерять физические признаки, необходимые для успешного ухаживания.

Поэтому перед перевозкой насекомых охлаждают, погружая их во временное безопасное состояние неподвижности. Благодаря этому исследователям удалось доставить комаров более чем на 500 километров.

Ежегодно от малярии умирают сотни тысяч человек — наглядно это видно в инфографике.