约翰斯·霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院的研究人员最近进行的实地测试显示，一种新型的生物农药，源自细菌，能够极其有效地消灭携带疟疾的蚊子，包括那些对传统化学农药已产生抗药性的蚊子。
这种生物农药是由一种广泛存在的土壤细菌的死亡细胞粉末制成的。研究人员证明，当将这种生物农药混入标准诱饵中时，它能有效针对普通蚊子和那些对化学农药产生抗药性的蚊子。即使在较小的剂量下，它不仅能抑制疟疾的传播，还能增强蚊子对传统化学农药的敏感性。西非进行的初步试验所取得的有希望的结果表明，进一步广泛的实地测试可能为在疟疾影响地区广泛使用这种生物农药铺平道路。
这项研究于12月4日在线发表在科学进展上。
研究的资深作者、约翰斯·霍普金斯大学疟疾研究所副主任乔治·迪莫波洛斯（George Dimopoulos）博士表示：“这种生物农药具有独特的特性，表明它可能成为对抗疟疾的一种有效新工具。”
疟疾是一种由寄生虫引起的疾病，通过Anopheles蚊子传播，历史上一直是全球主要的死亡原因之一。世界卫生组织估计每年约有2.5亿例疟疾病例，导致约60万例死亡，主要发生在撒哈拉以南非洲的幼儿中。尽管已经开发出疟疾疫苗，但其可用性和预防疾病的有效性仍然有限。尽管化学农药迄今为止是对抗疟疾最成功的武器，但许多蚊子已经对这些物质产生了相当大的抗药性。因此，迫切需要新的工具来对抗疟疾。
这种生物农药的研发始于十多年前，由迪莫波洛斯及其团队在巴拿马的一项项目中开展。他们捕集了野生蚊子，并检查其肠道内存在的细菌种类，以确定是否有任何细菌可能影响蚊子的传播疾病能力。他们识别出一种特定类型的Chromobacterium，该细菌在低剂量下能阻碍蚊子传播疟疾寄生虫和登革热病毒的能力，而在较高浓度下则能杀死成蚊和蚊幼虫。这一发现表明，这种细菌可作为首个旨在控制传播疾病的蚊子的生物农药。
为了减轻使用活有机体所带来的复杂性，研究人员研发了一种由细菌的死亡干燥细胞制成的粉末配方。他们发现这种粉末保留了细菌的杀蚊特性，同时具有较长的保质期和较高的耐热性。初步评估还表明，这种生物农药对哺乳动物细胞没有明显毒性，在标准诱饵中溶解后，蚊子易于食用，并且重要的是，即使经过十代温和暴露，也不会导致蚊子产生遗传抗药性。
在他们的新研究中，研究人员在实验室条件下和模仿布基纳法索村庄和农业环境的大型网封闭“蚊子球”设施中评估了这种生物农药。这种生物农药成功消灭了实验室培养和野生的Anopheles蚊子，包括那些对多种化学农药产生抗药性的蚊子。即使未能立即杀死蚊子，它也显著逆转了蚊子对化学杀虫剂的抗药性。
在测试的最高剂量（200 mg/ml）下，这种生物农药消灭了“蚊子球”环境中的大多数蚊子，数学模型表明，在实际条件下，它能够显著降低当地蚊子数量。
即使在较低剂量下，暴露于这种生物农药的蚊子在寻找血餐宿主的能力上显著下降。在实验中，少数成功摄取了携带疟疾寄生虫血液的昆虫中，寄生虫感染蚊子的能力显著降低。这些结果表明，这种生物农药在减少疟疾传播方面可能非常有效。
研究人员提出，这种生物农药通过改变蚊子中一种重要的解毒酶的功能来发挥作用，有效地将昆虫自身的解毒系统转向其自身。这解释了生物农药与传统化学农药之间的良好协同作用。
接下来，研究人员计划申请美国环保署对这种新型生物农药的批准，并开展更大规模的实地试验，以进一步评估其在减少疟疾发生率方面的有效性。
他们还打算开展更多研究，以确定Chromobacterium中哪些具体成分对其强大的抗蚊效果起作用。
迪莫波洛斯表示：“我的主要研究重点是与疟疾相关的蚊子免疫，而不是生物农药。然而，这些发现的结果导致了这一激动人心的新工具的发展，用于控制疟疾。”
题为“Chromobacterium生物农药克服疟疾传播蚊子中的杀虫剂抗药性”的研究由Chinmay Tikhe、Sare Issiaka、Yuemei Dong、Mary Kefi、Mihra Tavadia、Etienne Bilgo、Rodrigo Corder、John Marshall、Abdoulaye Diabate和George Dimopoulos共同撰写。
这项研究由美国国际开发署（USAID）、创新性载体控制联盟和约翰斯·霍普金斯大学疟疾研究所资助。
