2022-04-13 14:27

在加州释放转基因蚊子的计划

mosquito

在英国生物技术公司Oxitec的蚊子繁殖室里,科学家们正在摆放一粒盐大小的新鲜鸡蛋。身穿白衣的研究人员使用显微镜下的针头,向每个卵子注射少量专利合成DNA。

在四天的时间里,Oxitec的技术人员照顾这些卵,观察那些孵化成蠕动的棕色幼虫的卵。这些被该公司称为“注射幸存者”的人面临着一系列测试,以确保基因改造成功。

很快,在联邦政府最近批准的一项实验中,数百万只经过基因改造的蚊子将在加州被释放。

一家私营公司Oxitec表示,他们的转基因昆虫可以帮助拯救世界上一半的人口免受入侵的埃及伊蚊的侵害。埃及伊蚊可以将黄热病、基孔肯雅热和登革热等疾病传播给人类。根据Oxitec的计划,这些转基因昆虫产生的雌性后代将会死亡,导致种群数量锐减。

“精确。环境可持续性。无毒,”该公司在其网站上称其产品商标为“友好”蚊子。

独立于该公司的科学家和对该提案持批评态度的人说,不要这么快。他们说,将这些实验性生物放生到自然中存在尚未充分研究的风险,包括可能对其他物种造成伤害,或者出人意料地使当地蚊子的数量更难控制。

即使是看到基因工程潜力的科学家,也对将转基因昆虫投放到社区感到不安,因为这种试验很难控制。

哈佛医学院(Harvard Medical School)的生物伦理学家娜塔莉·科弗勒(Natalie Kofler)一直在跟踪该公司的研究,她说:“对于为什么要进行这些实验,需要有更多的透明度。”“我们如何权衡风险和收益?”

她指出,这项技术在加州的可能效益低于世界上更多热带地区,在这些地区,蚊子传播的疾病经常威胁到人类。加州从未发现过埃及伊蚊能传播疾病的酪蛋白。

Oxitec监管事务负责人内森·罗斯(Nathan Rose)说,公司之所以选择加州,是因为埃及伊蚊大约10年前在该州被发现后传播迅速。这种微小的、具有攻击性的日间啮齿动物可以在后院一个装满水的瓶盖那么小的空间里产卵。

罗斯指出,该公司发现,在短短13周内,巴西一个社区的蚊子数量减少了95%。

到目前为止,Oxitec几乎没有公布那次实验的数据,也没有公布最近在佛罗里达群岛(Florida Keys)发布的数据。该公司尚未在同行评议的科学期刊上发表任何研究结果,而这是科学家在评估一种新药或技术时所预期的。

3月7日,美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)宣布,已批准Oxitec在圣贝纳迪诺(San Bernardino)、弗雷斯诺(Fresno)、斯坦尼斯劳斯(Stanislaus)和图拉雷(Tulare)等县的29400英亩土地上投放转基因昆虫。

该公司计划在中央谷的图拉雷县北部开始放生,在那里,该公司与位于维萨利亚市的当地蚊虫控制区合作。

该实验还必须得到国家农药管理部门的批准。

插入DNA合成

为了培育这种名为OX5034的蚊子,Oxitec首先在墨西哥恰帕斯州捕获埃及伊蚊。然后,科学家将合成的DNA序列插入昆虫体内,他们称之为“自我限制”基因。

Oxitec说,当经过改造的雄性蚊子被释放到附近地区,并与野生蚊子交配时,这种基因会杀死雌性后代。雄性后代会飞走,与当地更多的蚊子交配,从而进一步传播该公司的基因。该公司表示,这种基因只对埃及伊蚊致命,对其他物种不致命。

该公司表示,因为它只释放雄性昆虫,所以公众没有被转基因昆虫咬伤的危险。只有雌性蚊子叮咬并携带疾病。

Oxitec的科学家们还将荧光标记基因插入到改良的细菌中。这种基因会产生一种蛋白质,使蚊子暴露在特定颜色的光下会发光,这样公司就可以跟踪它们。

该公司计划利用加州实验的数据,试图获得epa对其转基因蚊子的完全商业批准——这一目标将大大增加这家私营公司的价值。该公司将同样的技术应用于其他许多入侵害虫,包括秋军虫和大豆套圈虫,希望这些害虫能在美国和世界各地销售。

Oxitech公司隶属于Third Security公司,这是一家位于弗吉尼亚州的私人公司,由亿万富翁兰德尔·j·柯克(Randal J. Kirk)创立。律师出身的他通过创立和投资制药公司致富。2007年,他的公司New River Pharmaceuticals及其注意力缺陷障碍药物Vyvanse被Shire收购,他获得了超过10亿美元的收入。

最近,柯克专注于通过基因工程创造的实验性产品。他的另一项投资是AquaBounty公司培育的转基因三文鱼,这种三文鱼可以用更少的食物生长得更快。AquaBounty公司目前正在印第安纳州和爱德华王子岛的养殖场饲养这种转基因鱼,以供商业销售。

中央谷的实验

说到环境问题,在工厂里培育转基因鱼与将有翅膀的实验动物放生会引发不同的问题。如果州监管机构同意,该公司希望能尽快在图拉雷县进行放生。

Oxitec建议在该县48个不同地点释放蚊子。根据该计划,该公司表示,每周最多将释放350万只蚊子。

“这令人担忧,”居住在维萨利亚(Visalia)附近的安吉尔·加西亚(Angel Garcia)说。“没有征求居民的意见,他们也不同意参与其中。”

加西亚在非营利组织“加州农药改革协会”工作,他的工作之一就是与当地居民进行接触。他提到了Oxitec公司3月17日在维萨利亚举办的一场招聘活动。一份公司传单上说,他们正在招聘现场和实验室技术人员。

“这就好像已经是板上钉钉的事了,”他说。

罗斯告诉《纽约时报》,该公司仍在等待州政府的批准,同时还在继续计划在维萨利亚建立一个研究设施,以协助这项工作。

州政府官员表示,他们计划对该公司的提案进行“严格的科学评估”,这至少需要几个月的时间才能完成。他们说,公众意见可以通过电子邮件发送到mosquito.ra@cdpr.ca.gov,截止到4月19日。

科学家们的担忧之一是,在社区释放转基因蚊子可能会创造出比该州现有人口更顽强、对人类更危险的杂交蚊子。

环保局表示,它已经回顾了2019年的一项研究由耶鲁大学研究人员发现,DNA Oxitec bug被转移到当地的蚊子种群的Brazil-raising问题的实验是否无意中创造了混合动力车更健壮。该研究发表时,Oxitec抱怨说,研究人员夸大了他们的发现,该杂志的编辑后来在文章中添加了注释,称一些语言可能具有误导性。

环境保护局的管理者同意耶鲁大学的科学家们的发现——将公司制造的蚊子的DNA转移到野生种群中,这被称为基因渗入——是一个令人担忧的问题。根据美国环境保护署科学家撰写的一份备忘录,他们表示,OX5034(该公司想在加州释放的细菌品种)发生这种情况的概率“很可能显著高于”耶鲁大学的研究在前一代细菌身上发现的情况。

罗斯说,Oxitec预料到了这种基因渗入。他说,该公司设计的蚊子的DNA很快就从野生种群中消失了。他说,这是因为,不仅携带该公司基因的蚊子的雌性后代会死亡,而且它们比现在加州的埃及伊蚊(Aedes aegypti)更容易受到化学杀虫剂的影响。

一位环保署发言人表示,监管机构预计,携带企业基因的蚊子“将在10代之内从环境中消失,因为它们无法像当地种群那样成功繁殖。”

为了证明这一点,该机构已要求Oxitec监测社区中含有其转基因昆虫DNA的蚊子,直到至少连续10周没有发现这种蚊子。

由于农民在柑橘园和牲畜上使用抗生素,中央谷的大型农业产业给这项试验带来了另一个风险。

Oxitec使用抗生素四环素来饲养细菌并大量生产它们。当这种转基因蚊子的幼虫接触到四环素时,叮咬人类的雌性蚊子可以存活下来。

由于抗生素带来的风险,美国环保署要求Oxitec不得在任何商业柑橘园、牲畜养殖场或人类废物处理厂500米范围内释放蚊子。

该机构还要求Oxitec搜索任何幸存的雌性蚊子,如果发现任何雌性蚊子,就通知监管机构。美国环保署表示,如果发现问题,他们可能会停止实验。

美国环境保护署补充说,它相信这次释放不会对濒危物种或包括鸟类、蝙蝠或鱼类在内的其他野生动物产生“明显的影响”。

技术和管理

通过基因工程,科学家们获得了越来越大的力量来重塑自然。像抗草甘膦玉米这样的转基因作物已经在美国的田地里很常见了,这使得耕种变得更容易,也为他们的企业开发商赚取了巨额利润。

但随着这门科学变得越来越复杂,从植物到动物,一些科学家担心监管机构会被超越。他们担心环保局的规定不足以保护公众和环境。

“我们担心,目前政府对转基因蚊子的监督和科学评估不能确保它们负责任的部署,”Kofler和其他四名学术科学家在2020年Oxitec提出在佛罗里达州首次释放转基因蚊子后不久写道。

该组织详细描述了环保局在做出决策时是如何依赖于生物技术公司的内部数据的。他们说,这些数据可能存在偏见,因为这些公司存在利益冲突,因为如果这项技术获得批准,它们可能会获利。

他们写道,环保局的科学家应该征求独立专家的意见,以帮助决定是否批准这些产品。

EPA发言人表示,该机构有政策来确保企业数据“代表可靠的科学”,并且在批准Oxitec在加州的试验之前,曾征求过其他来源的建议。

科夫勒说,该组织担心环保局“被发现有点措手不及”。

“它的监管结构不够现代,”她说,“对于一项非常现代和复杂的技术来说。”