Почему комаров невозможно уничтожить

Вакцины не будет

Международная организация по развитию сотрудничества в области мирного использования атомной энергии (International Atomic Energy Agency, IAEA)  предложила использовать для борьбы с вирусом Зика облученных радиацией комаров. Похоже, учитывая скорость распространения заболевания, другого выхода у медиков нет. Первого февраля Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила вирус Зика глобальной чрезвычайной ситуацией. 

Проблема в том, что вакцина от этого типа лихорадки в ближайшее время вряд ли появится: имеющиеся наработки в данной области требуют многочисленных тестов, на которые уйдут годы. В частности, на прошлой неделе о возможном изобретении первой вакцины против вируса Зика объявила индийская компания Bharat Biotech International Limited. Специалисты компании разработали два типа вакцины, однако необходимо провести испытания на животных и людях. Ранее о своих вариантах вакцины от Зика заявляли Inovio Pharmaceuticals, Sanofi и GlaxoSmithKline. Все эти разработки необходимо тщательно изучить, выяснив, нет ли у новых препаратов мутагенов и  канцерогенов и не станут ли они опасны для здоровья в долгосрочной перспективе.

Как показывает практика, это долгая процедура. В течение последних 10 лет многие компании заявляли о создании вакцины от ВИЧ, малярии, но ни одна из них до сих пор не готова к применению. По словам директора американского Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Энтони Фаучи, лекарства от Зика в 2016 г. точно не будет. "Важно понять, что вывести на рынок вакцину против этого заболевания невозможно не только в этом году, но и в предстоящие несколько лет. Просто потому, что ни один из кандидатных препаратов не готов к испытанию на людях. Поэтому мы должны думать, чем ее заменить".

Летать, но не размножаться

В сложившейся ситуации приходится искать альтернативные варианты. В стремлении справиться с переносчиками лихорадки распыляют разные виды химикатов, включая препараты против личинок. Среди последних хорошие результаты дает Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) — токсичный для личинок комаров препарат на основе бактерий. Применяют также токсичные ловушки, которые содержат ядовитые химикалии, убивающие личинок. Проблема в том, что к большинству ядов переносчики Зика — комары Aedes aegypti — уже развили устойчивость. К тому же они вредны для окружающей среды, действуют на ограниченной территории, требуют постоянного участия человека, а главное — не гарантируют полного уничтожения.

Весьма перспективную методику борьбы с насекомыми предложили специалисты Международного агентства по атомной энергии. Они собираются провести радиационную половую стерилизацию москитов. По этому поводу представители Министерства здравоохранения Бразилии организуют в середине февраля встречу с участием экспертов МАГАТЭ. Они обсудят внедрение этого метода и обеспечение необходимого для процедуры оборудования.

Метод стерилизации насекомых (Sterile insect technique, SIT) — одно из наиболее перспективных направлений, который является приоритетным для многих мировых лабораторий. Суть идеи в том, что специально разведенных или отловленных насекомых (в данном случае комаров Aedes Aegypti) облучат заранее определенной дозой в 50-200 грей, а затем выпустят в естественную среду обитания, где этот вид распространен. Генеральный директор Международного агентства по атомной энергии Альдо Малаваси говорит, что прошедшие процедуру стерилизации самцы не смогут приносить потомство: после спаривания самки откладывают яйца, из которых не выводятся личинки. Постепенно стерильные, неспособные переносить заболевание комары замещают природные сообщества. Причем восстановлению уничтоженная популяция не подлежит.

Метод стерилизации насекомых SIT уже не раз доказал свою действенность. С его помощью ученые избавили человечество от африканского  трипаносомоза - смертельно опасного заболевания, известного как сонная болезнь, которое передается через укус инфицированной мухи цеце.

Кроме того, благодаря Sterile insect technique на территории США, Центральной Америки и Северной Африки уничтожили мясную муху Cochliomyia hominivorax (ее личинки развиваются в живых тканях сельскохозяйственных животных, а также человека). Через два года опыт успешно продолжили на острове Кюрасао у побережья Венесуэлы. SIT помогла также навсегда обезвредить средиземноморскую плодовую мушку Ceratitis capitata, хлопкового долгоносика, дрозофил и других вредных насекомых.

Преимущества SIT перед химическим методом с использованием инсектицидов очевидны: он безвреден для человека и животных, не наносит ущерба окружающей среде, искоренение популяции достигается значительно быстрее, не появляется устойчивых особей. Причем, как утверждают ученые, облученные самцы даже более активны, чем их необлученные собратья, а потому способны спариться с большим числом самок.

Генетика в помощь

Еще один перспективный вариант уничтожения комаров — изменение их ДНК. В частности, специалисты американской компании Oxitec вырастили комаров-самцов с генетическим кодом, содержащим фрагменты ДНК герпеса, кишечной палочки, коралла и капусты. Их  скрещивание с самками обычных диких комаров приводит к тому, что все потомство погибает. Уже провели успешные испытания технологии в Бразилии и на Каймановых островах. Благодаря этой технологии численность популяции Aedes aegypti на Каймановых островах сократилась примерно на 75%. В 2015 г. эксперименты провели в бразильском муниципалитете Пирасикаба, где наблюдается максимальная концентрация комаров Aedes aegypti. Генно-модифицированные насекомые не только способствовали ранней смерти своего потомства, но и заставили личинки светиться красным в ультрафиолете, что позволило контролировать эффективность технологии. Оказалось, что 50% потомства дали генно-модифицированные комары. А в ходе испытаний в бразильском городе Жуазейру насекомые, выведенные специалистами Oxitec, сократили за полгода популяцию комаров на 95%.

Несмотря на впечатляющие результаты, ученые пока не установили, насколько снижение численности москитов влияет на заболеваемость: миллионы насекомых могут давать лишь несколько новых случаев болезни и наоборот. Кроме того, эта технология не может обеспечить длительный результат, поскольку вместо уничтоженной популяции прилетит рой из соседних районов. То есть ожидаемый эффект может быть лишь на автономных территориях, вроде удаленных островов.

Наиболее гуманный способ борьбы с переносчиками заболеваний придумали генетики из Института изучения малярии Джонса Хопкинса. Они создали генно-модифицированные бактерии, которые при подселении в кишечник комаров обеспечивают им иммунитет к передающимся по наследству возбудителям болезней. А специалисты Университета Мэриленда вырастили трансгенный грибок, усиленный веществом из яда скорпионов, который уничтожает в организме москита до 98% паразитов. Но все эти технологии пока в разработке.

К тому же, несмотря на очевидную пользу, эксперименты с ДНК насекомых небезопасны. Эксперты международной экологической  организации GeneWatch, контролирующие развитие генетических технологий, предупреждают, что использование модифицированных насекомых может привести не только природным катаклизмам, но и оказаться опасным для здоровья человека. Пока никто не знает, как проявят генномодифицированные комары себя в долгосрочной перспективе: варианты их мутаций совершенно непредсказуемы. Возможно, они станут распространителями новых, гораздо более опасных болезней.

Лето с Зика

Таким образом, надежных методик по уничтожению переносчиков Зика и других вирусов, кроме разве что радиационной, пока нет. Но и здесь есть определенные сложности. Теоретически, с учетом того, что жизнь комаров — около месяца, шансы избавиться от насекомых с помощью Sterile insect technique в короткие сроки достаточно высоки. В частности, Бразилия могла бы истребить комаров до начала  летних Олимпийских игр-2016. Но это теоретически. Все "забыли", что SIT уже пытались применить против Aedes aegypti, причем безуспешно.

Эти комары являются разносчиками не только вируса Зика, но и других опасных заболеваний, включая лихорадку Денге и лихорадку Чикунгунья, вызывающих острую боль в мускулах и суставах, лихорадку и тошноту. Денге может прогрессировать в угрожающую жизни геморрагическую лихорадку, а Чикунгунья способна вызывать хроническое заболевание, которое приводит к сильнейшим мышечным болям. На сегодняшний день против этих болезней не существует ни одной вакцины, хотя на них обратили внимание гораздо раньше, чем на Зика. В борьбе с лихорадкой Денге и Чикунгунья не единожды применяли метод радиационной стерилизации, но существенных успехов достичь не удалось: эти болезни до сих пор существуют. То есть шансы, что метод на сей раз сработает, невысоки.

Проблема также в том, что носителей болезни Зика может быть сразу два: не только Aedes aegypti, но и его ближайший родственник — Aedes albopictus, который распространяет почти тех же паразитов, включая вирус Денге и вирус Западного Нила, что и Aedes albopictus. Причем зона обитания у Aedes albopictus намного шире, чем у Aedes aegypti. То есть, если даже специалисты Международного агентства по атомной энергии уничтожат сейчас, как планируется, Aedes aegypti, никто не гарантирует, что Зика не продолжат распространять Aedes albopictus.

Так что на самом деле победить Зика будет не так-то просто. Глава европейского отделения Всемирной организации здравоохранения Сюзанна Джакаб предупреждает, что особо высока опасность распространения лихорадки с наступлением весны и приходом лета: в это время комары особенно активны. И всего через пару месяцев число инфицированных Зика может вырасти втрое. Поэтому не стоит посещать страны, где распространено это заболевание, покупать завезенные оттуда продукты, а также следует воздержаться от поездок на бразильские карнавалы и Олимпиаду.