Ранее в этом году исследователи показали, что они могут вдвое сократить жизнь комаров-переносчиков болезней, заразив их бактерией, полученной от плодовых мух. Теперь, новый отчет в выпуске Cell за 24 декабря, публикации Cell Press, предполагает, что их стратегия может быть лучше: бактерии Wolbachia также делают комаров более устойчивыми к заражению вирусами, которые представляют растущую угрозу для людей, в том числе ответственный за лихорадку денге и чикунгунью.
По словам Скотта О’Нила из Университета Квинсленда, после заражения Wolbachia комары Aedes aegypti становятся менее подходящими в качестве хозяев для одной из форм малярийного паразита, поражающего птиц. (Исследуемые комары не являются естественными переносчиками малярии человека.)
"Это может быть очень мощным средством снижения передачи патогенов Aedes aegypti людям, особенно денге и чикунгунья," О’Нил сказал. "Вместе с ранее описанными эффектами сокращения жизни, результаты показывают, что мы можем оказать серьезное влияние на болезнь." «Это если можно показать, что инфекция Wolbachia может проникать в естественные популяции комаров», – добавил он. Его команда сейчас над этим работает.
Не существует вакцины или лекарства от лихорадки денге, болезненной и изнурительной болезни, от которой ежегодно страдают около 50 миллионов человек во всем мире. Геморрагическая лихорадка денге, наиболее тяжелая форма заболевания, ежегодно уносит жизни более 40 000 человек. Чикунгунья обычно не смертельна, но может вызывать симптомы, похожие на лихорадку денге. По данным CDC, эпидемии чикунгуньи среди людей были отмечены в Африке, Азии, а в последнее время и в Европе.
Вольбахия уже процветает в природе; По оценкам, бактерия заражает до 60 процентов всех видов насекомых. Они передаются от материнского насекомого дочери или сыну через яйцо насекомого и легко передаются с высокой частотой у многих видов комаров. Виды, которые являются основными переносчиками болезней человека, обычно их не переносят, но О’Нил стремится изменить это.
"В настоящее время мы проводим серию экспериментов в закрытых теплицах на открытом воздухе, в которых изучается способность инфекции Wolbachia распространяться в естественных популяциях комаров," он сказал. "Если они окажутся успешными, мы надеемся перейти к испытаниям в открытом грунте в течение следующих одного-двух лет."
Идея заключалась в том, чтобы засеять естественную популяцию комаров Wolbachia, выпуская комаров, которые были намеренно заражены в лаборатории. О’Нил объяснил, что у бактерий Wolbachia есть хороший «трюк», который помогает обеспечить их распространение. Они несут ответственность за дефект развития, который делает нежелательным потомство пар инфицированных самцов комаров и неинфицированных самок. Поскольку бактерии передаются от матери к потомству, это означает, что инфицированные самки могут иметь репродуктивное преимущество перед неинфицированными, что способствует распространению Wolbachia от одного поколения к другому.
О’Нил сказал, что его команда работает над вычислительными моделями, чтобы определить, сколько зараженных комаров необходимо выпустить, чтобы инфекция распространялась в дикой природе.
Исследователи пока точно не знают, как Wolbachia защищает насекомых от вирусов, вызывающих болезни человека. У них есть доказательства того, что бактериальный симбионт стимулирует иммунную систему насекомых. Wolbachia также может победить вирус, ограничивая ресурсы, такие как жирные кислоты, в комарах.
Даже если стратегия работает в естественных условиях, есть вероятность, что комары или вирусы со временем станут устойчивыми к влиянию Wolbachia.
" Мы можем предсказать на основе теории эволюции, что отбор подтолкнет систему к сопротивлению, но мы не знаем, с какой скоростью это может произойти," О’Нил сказал. "Даже если бы он был эффективным в течение нескольких десятилетий, он мог бы серьезно повлиять на болезни человека."