基因驱动与人蚊大战(1)
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目前，寨卡病在南美的流行和进入中国让人们更加重视蚊子传播的疾病。蚊子能传播80多种疾病，很多疾病都能导致严重健康问题，并导致人死亡或产生畸形，如疟疾、黄热病、登革热、流行性乙型脑炎、基孔肯雅热、淋巴丝虫病和寨卡病等。
由此，研究人员在不断思考，如何战胜由蚊子传播的疾病。在基因编辑技术CRISPR
Cas9显示出巨大的改造基因和战胜疾病的潜力时，人们想到了基因驱动可能是战胜蚊子，从而减少或杜绝其传播疾病的重要武器。
基因驱动是什么？
基因驱动是一种技术，最早是2003年由英国伦敦帝国理工学院进化遗传学教授奥斯汀·伯特提出的，指的是一个能够快速将特定性状扩散到群体中去的系统，也即通过特定基因把某些生物性状迅速传递到一个生物种群中。这种技术目前发展最快的是CRISPRCas9。一般来说物种中都会存在这样一些基因，它们在繁殖的过程中被遗传的概率比普通基因高出50%。即使这些基因可能导致个体的适应性下降，它们也可以很容易在生物群体中散播。
根据基因驱动的理论，人们可以将一些人为改造的基因散播到野生生物群体中，以控制某些生物群体。基因的改造包括基因的增添、破坏或者修饰，从而减少个体的生育能力。这也意味着人工改造的基因驱动有可能把一些特定的目标基因导入一些野生生物种群中进行扩散，抑制有害生物物种，甚至造成一些对人有害的野生种群的灭绝。
现在，对于人类来说，这样的野生种群最佳的候选者就是蚊子。因为它们能传播很多疾病，如果利用基因驱动让蚊子灭绝，就有可能大大减少这些疾病的产生，更没有必要服药治病了，因为即便服药治病，病原体也会很快产生耐药性而让药物失效，如疟原虫对药物产生耐药性。
根据基因作用的类型，可以把基因驱动分为几类，但这只是初步的分类，如内切酶基因驱动、性连锁减数分裂驱动和显性不足基因驱动等。以内切酶基因驱动为例，基因驱动技术一般通过序列特异性的内切酶构建，比如转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)、锌指酶或者CRISPRCas9。在减数分裂的细胞中，如果一个拷贝的染色体含有能表达的内切酶基因，这种酶就会切割另一个染色体形成双链断裂。细胞在进行修复的时候，会将第一个染色体当作模板，把内切酶基因拷贝到第二个染色体中。在理论上，每一个后代都会携带该基因的一个拷贝。
CRISPRCas9技术就是一种非常有效的内切酶基因驱动。CRISPR是“规律的成簇间隔短回文重复”的英文简写，Cas是Caspase的简称，即“含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶”。CRISPR与Cas9结合起来就成为一种精准的基因剪刀，可以对特定基因进行增添、删除、破坏或者修饰，从而让某些基因在某一生物群体，如蚊子中扩散，让其灭种。
不过，研究人员发现，在目前的情况下，基因驱动只在少数生物中能发挥作用，如酵母、果蝇和蚊子。显然，蚊子是现在人们最想利用基因驱动来对其灭种的生物。
蚊子是基因驱动的首选目标
蚊子对人类的杀伤最大，致死的人也最多。世界卫生组织和世界粮农组织的一份统计显示，被视为海洋中头号杀手的鲨鱼每年在全球杀死的人不过10位，但是，蚊子每年在全球杀死的人高居第一，有72.5万人，人类对自己同类每年相互杀戮而致死的人高居第二，有47.5万人。蚊子每年杀人比人类自相残杀还多出25万。其中，蚊子传播的几种疾病，如疟疾、登革热和黄热病等是杀人最多的疾病。
疟疾是由按蚊传播的。按蚊喜欢夜晚出没，在农村、有树林的城市和河边、湿地等地方，按蚊是最活跃的。按蚊传播的疟疾病例每年达三五千万。从世界范围看，疟疾主要在非洲、南美洲和亚洲南部流行，潜在感染人口数量在32亿，几乎占世界总人口的一半。世界卫生组织2015年的统计数据表明，共有97个国家和地区发生疟疾，疟疾感染者超过2140万，导致43.8万人死亡，其中大部分是儿童，平均每一分钟就有一名儿童死于疟疾。
另一种吸血和传播疾病的蚊子是伊蚊，但是它与按蚊不同，不是在夜间行动，而是喜欢在大白天公然作案，主要作案点是在城市。它们叮咬人后不仅传播登革热、黄热病、基孔肯雅热、淋巴丝虫病，还传播寨卡病。
过去，人们对伊蚊传播的登革热并不以为然，但是这一疾病感染和杀死的人数可能仅次于疟疾。登革热的流行区域主要在热带和亚热带地区，其潜在感染人口数量在25亿～30亿，占世界总人口的40%。20世纪60年代以来，登革热患者数量一直在显著上升，每年有5000万～5.28亿人染病，造成约2.5万人死亡。
此外，伊蚊传播的黄热病俗称“黄杰克”“黑呕”，是由黄热病病毒所致的急性传染病，主要媒介在城市是埃及伊蚊，在农村为趋血蚊和非洲伊蚊，传播途径是蚊子的叮咬。在黄热病疫苗发明前，这一疾病的病死率高达80%，每年在全球要杀死几十万人。一个著名的事例发生在1802年，法国的拿破仑派遣了一支25000人的军队到西印度群岛(南北美大陆间的群岛)的卡伊德岛去镇压当地反叛分子。但是，军队登陆后大部分人都染上了黄热病，并导致23000人死亡，病死率达到92%。对此，拿破仑也束手无策，只好任凭余下的2000名残兵败将逃离。也因此，黄热病击败了所向披靡的拿破仑军队。
20世纪30年代后，由于发明了黄热病疫苗，由蚊子传播的黄热病导致的死亡人数剧减，南非的马克斯·泰勒也因发现黄热病疫苗而获得1951年诺贝尔生理学或医学奖。
今天如果能利用基因驱动，就可以灭绝蚊子，从而也能征服由蚊子传播的多种疾病。现在，按蚊和伊蚊就是人类最主要的征服对象。
转基因蚊让蚊子毁灭
为了达到基因驱动毁灭蚊子的目的，可以采用各种转基因技术生成转基因蚊，然后让这些蚊子携带的转基因发挥作用，在种群中扩散，经过多代繁衍，让某一蚊子种群自毁。 (杨欣)