De Zika-epidemie, die tienduizenden ongeboren baby's bedreigt, heeft meer dan alleen artsen aan het denken gezet. Terwijl wetenschappers bezig zijn met het ontwikkelen van een vaccin tegen de "nieuwe ebola", klinkt er luider de roep om de eliminatie van alle muggen die Zika en andere gevaarlijke ziekten dragen. "Lenta.ru" probeerde de genetische, radiologische en chemische manieren te begrijpen om de "muggenocide" en de mogelijke gevolgen ervan te implementeren.
De bloedzuigende insecten die mensen besmetten met malaria en andere dodelijke ziekten hebben hun reputatie lang en hopeloos beschadigd. Volgens sommige rapporten hebben muggen bijna 50 procent van de historische bevolking van de mensheid gedood - meer dan oorlogen, pest en hongersnood. Alleen al malaria (overgedragen door de beet van Anopheles-muggen) eist jaarlijks tot twee miljoen levens. De Zuid-Aziatische Aedes albopictus, die actief alle continenten bevolkt, verspreidt chikungunya, dengue, het West-Nijlvirus en andere slecht begrepen gevaarlijke ziekten. De economische schade die muggen de mensheid toebrengen, is duizelingwekkend: alleen dengue kost Brazilië zelf 1,35 miljard dollar per jaar.
Het lijkt erop dat de Zika-epidemie de druppel zou kunnen zijn. “Muggen zijn vliegende spuiten, alsof ze speciaal zijn“geslepen”om ziektes te verspreiden. Zika is slechts de laatste in hun staat van dienst”, legt bioloog Kevin M. Esvelt uit. Zelfs het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Nature heeft betoogd dat muggen geen speciale voordelen voor het ecosysteem creëren en dat hun vernietiging geen schade toebrengt aan de natuur.
En mensen profiteren er alleen maar van.
Droog, genees, vergiftig en bestraal
Tot voor kort ging het vooral niet om het doden, maar om het beheersen van het aantal insecten. Om dit te doen, worden de nesten van larven geëlimineerd - zoetwaterreservoirs. Tijdens hun korte leven vliegen muggen zelden verder dan 180 meter van hun geboorteplaats. Door water in vogelvoeders, oude banden, bloempotten, regenpijpen en dergelijke te verwijderen, kan het aantal muggen vrijwel onmiddellijk worden verminderd. Het was door het droogleggen van moerassen aan het begin van de 20e eeuw dat ze vochten tegen malaria in Cuba en Panama.
Promotie video:
Maar alle plassen, vijvers, beken en rivieren in het gebied kunnen niet worden gedroogd, dus chemische middelen komen te hulp - insecticiden en vooral larvaciden (geneesmiddelen tegen larven). Onder de laatste is Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) populair, een preparaat op basis van bacteriën dat giftig is voor muggenlarven. Ook worden giftige vallen gebruikt om te beschermen tegen ongedierte: ze bootsen aantrekkelijke "nesten" na en bevatten giftige chemicaliën die larven doden.
Muggenlarven
Vanuit het oogpunt van radicale insectenwerende middelen zijn deze bewezen middelen echter zeer onvolmaakt: ze werken in een beperkt gebied, vereisen constante menselijke deelname en, belangrijker nog, ze garanderen geen volledige vernietiging. "Superweapon" tegen muggen belooft biotechnologie te creëren.
De eerste benadering is om muggen te infecteren met de schadelijke bacterie Wolbachia. De microbe verkort niet alleen de levensduur van insecten, maar maakt ze ook niet in staat om ziektes (zoals knokkelkoorts) te dragen. Wolbachia voert zijn bacteriologische oorlog tegen andere ziekteverwekkers en onderdrukt ze in het lichaam van muggen.
Het probleem is dat de kunstmatig geïntroduceerde Wolbachia aan parasieten hen te vroeg doodt, en dat ze geen tijd hebben om met vrouwtjes te paren en bacteriën door de hele populatie te verspreiden. Maar zelfs als dit probleem is opgelost, is de Wolbachia-infectie te duur: er zijn tientallen gespecialiseerde laboratoria en honderden medewerkers nodig om duizenden muggen te infecteren. Volgens wetenschappers werpt deze methode alleen vruchten af in geografisch geïsoleerde gebieden (zoals de Galapagos-eilanden), waar gegarandeerd kan worden dat na enkele maanden van dure activiteiten geen gezonde muggen het gebied binnenvliegen.
Beter bekend zijn de genetisch gemodificeerde muggen die zijn grootgebracht door het Britse biotechnologiebedrijf Oxitec: mutante mannetjes die een gen doorgeven aan lokale vrouwtjes dat ervoor zorgt dat insectenlarven afsterven voordat ze de puberteit bereiken. In 2009 verminderde deze technologie op de Kaaimaneilanden in het Caribisch gebied de bevolking van Aedes aegypti met ongeveer 75 procent.
In 2015 kreeg Oxitec carte blanche van de Braziliaanse autoriteiten voor experimenten. In de wijken Piracicaba, waar de hoogste concentratie Aedes aegypti-muggen (de vector van knokkelkoorts) wordt waargenomen, zijn ongeveer zes miljoen genetisch gemodificeerde insecten vrijgelaten. Ze dragen niet alleen bij aan de vroege dood van hun nakomelingen, maar zorgen er ook voor dat de larven rood gloeien in ultraviolet licht, wat wetenschappers de mogelijkheid geeft om de effectiviteit van deze methode te volgen. Biologen hebben potten met water geplaatst in Piracicaba waar Aedes aegypti-vrouwtjes hun eieren leggen. De verhouding tussen rode en normale larven toonde aan dat 50 procent van de nakomelingen genetisch gemodificeerde muggen produceerde.
De gg-muggen van Oxitec worden in Brazilië in het wild uitgezet. Januari 2016
In een test die werd uitgevoerd in de Braziliaanse stad Joiseiro, verminderden Oxitec-insecten de lokale bevolking in zes maanden met 95 procent, bijna twee keer zo effectief als de krachtigste insecticiden.
Wetenschappers weten echter niet hoeveel invloed de vermindering van het aantal vectoren heeft op de incidentie. “In theorie geldt dat hoe minder muggen, hoe minder mensen besmet raken, maar in werkelijkheid moet alles gecontroleerd worden. Veel insecten kunnen maar een paar nieuwe gevallen van de ziekte veroorzaken en vice versa”, zegt Margareth Capurro van de Universiteit van São Paulo, hoofd van de Joiseiro-studie. Andere onderzoekers waarschuwen dat het effect van de nieuwe technologie van korte duur kan zijn: muggen uit andere gebieden zullen binnenvliegen en het gezonde deel van de bevolking zal terugkeren naar de vorige grootte.
Tools voor genetische manipulatie zijn hier niet toe beperkt. Genetici van het Johns Hopkins Malaria Institute hebben genetisch gemodificeerde bacteriën ontwikkeld die in de darmmicroflora van muggen leven en die hen een erfelijke immuniteit tegen malariapathogenen geven. De Universiteit van Maryland heeft een transgene schimmel uitgevonden, versterkt met een stof uit schorpioengif, die tot 98 procent van de malariaparasieten in de mug doodt.
Is het de moeite waard om evolutie te stimuleren?
Maar al deze veelbelovende methoden zijn, nogmaals, niet goedkoop en hebben een beperkte impact, en de Zika-epidemie neemt al een enorm karakter aan in Zuid-Amerika (enkele miljoenen geïnfecteerden). De achilleshiel van gg-muggen verspreidt zich langzaam. Zelfs Charles Darwin wist dat evolutie geen haast heeft, en dat mutaties alleen onder gunstige omgevingsomstandigheden in een populatie worden opgelost. Het is niet verwonderlijk dat er steeds weer kostbare mutanten moeten worden gemaakt - zelfs als de mutaties worden geïntroduceerd door straling, zoals de IAEA onlangs suggereerde.
Een gene drive kan de evolutie "pushen" - de kunstmatige verspreiding van een gewenst gen in een populatie door de kans op overerving te vergroten (ongeacht de voordelen van de eigenschappen die het codeert voor het organisme). Genen kunnen worden geamplificeerd (bijvoorbeeld die X-chromosomen verwijderen in sperma, die alleen mannelijke muggen produceren) met behulp van het menselijke genoombewerkingssysteem CRISPR / Cas9. Genetici pleiten echter zelf voor voorzichtigheid bij het gebruik van CRISPR / Cas9 buiten het laboratorium: het is nog niet bekend welke gevolgen de wijziging van het genoom kan hebben. Het is dus nauwelijks mogelijk om CRISPR / Cas9 te lokken voor grootschalige uitroeiing van muggen.
Luide oproepen om "muggen te doden" wekken de vrees dat de Zuid-Amerikaanse autoriteiten in paniek zouden kunnen raken, hun wetenschappers zouden kunnen dwingen voorzichtig te zijn en te beginnen met genocide op muggen. Veel onderzoekers zijn er echter van overtuigd dat menselijke bloedzuigende vijanden helemaal niet nutteloos zijn voor het ecosysteem. Ze zijn een belangrijke voedselbron voor zoetwatervissen, libellen, spinnen, hagedissen, kikkers en zelfs vogels. Het verwijderen van muggen uit de voedselketen zal niet alleen deze soorten treffen, maar ook degenen die zich ermee voeden.
Als iemand zich geen zorgen maakt over de toekomst van de giftige kikkers of muggenvissen van Brazilië of muggenvissen, kun je hem eraan herinneren dat de uitroeiing van muggen in een bepaald gebied een grote ecologische niche zal vrijmaken, die zal worden gevuld door muggen uit aangrenzende gebieden of andere insecten. Volgens entomoloog Joe Conlon van de American Mosquito Control Association, "Als we ze morgen uitroeien, zullen ecosystemen een beetje krimpen en dan weer normaal worden, en zullen de muggen worden vervangen door iets beters of slechter." Het is het 'ergste' waar milieuactivisten bang voor zijn. Honderden muggen en teken, vliegen en vlooien zullen graag profiteren van duizenden liters "eigenaarloos" menselijk bloed - en wie weet welke ziekten ze zullen veroorzaken?
