Nyamuk GM udara terbuka pertama di AS telah terbang

Hadiah gede Data SGP 2020 – 2021.

Nyamuk rekayasa genetika pertama yang akan diizinkan terbang bebas di luar ruangan di Amerika Serikat telah mulai mencapai usia kawin di Florida Keys.

Dalam pengujian nyamuk jantan GM milik perusahaan bioteknologi Oxitec untuk pengendalian hama, ini Aedes aegypti mulai tumbuh dari telur kecil yang diletakkan di kotak heksagonal berukuran pemanggang roti di properti pribadi pinggiran kota pada akhir April. Pada 12 Mei, pemantau eksperimen mengonfirmasi bahwa jantan telah cukup dewasa untuk mulai terbang sendiri ke pengadilan nyamuk betina Amerika.

Percobaan jangka pendek di Florida ini menandai pengujian luar ruangan pertama di Amerika Serikat terhadap galur nyamuk jantan GM sebagai strategi pengendalian hama yang sangat ditargetkan. Strain ini direkayasa untuk menyusutkan populasi lokal Ae. aegypti, spesies nyamuk yang menyebarkan demam berdarah dan Zika (SN: 7/29/16). Itu bisa mulai terjadi sekarang setelah nyamuk GM telah mencapai usia kawin karena genetika mereka membuat mereka menjadi pilihan yang mengerikan seperti ayah.

Nyamuk yang sekarang melambai-lambaikan antena khas maskulin (ekstra halus) di Florida membawa tambahan genetik yang menghalangi perkembangan pada betina. Tidak ada larva betina yang bisa bertahan hidup sampai dewasa di alam liar, kata ahli biologi molekuler Nathan Rose, kepala urusan pengaturan Oxitec. Namun, setengah dari anak laki-laki laki-laki yang dibebaskan akan membawa sifat membunuh putri ayah. Anak laki-laki dari ayah yang buruk dapat terus mengelabui generasi baru betina agar mengambil keputusan kawin yang tidak bijaksana dan anak perempuan yang terkutuk (SN: 1/8/09).

Namun, sifat tersebut tidak dirancang untuk bertahan di nyamuk suatu daerah. Genetika hanya mengikuti aturan lama warisan alami yang diikuti nyamuk dan manusia: Ciri-ciri diturunkan ke beberapa keturunan dan bukan yang lain. Hanya setengah dari anak laki-laki ayah yang buruk yang akan membawa sifat membunuh anak perempuan. Yang lainnya akan menjadi bapak keluarga nyamuk biasa.

Versi khayalan dari pengendalian hama nyamuk hidup di Florida telah dimuliakan dan diserang dalam pertemuan komunitas yang penuh semangat selama beberapa waktu (SN: 22/8/20). Tapi sekarang sudah nyata. “Saya yakin Anda dapat memahami mengapa kami sangat bersemangat,” kata Andrea Leal, direktur eksekutif Distrik Pengendalian Nyamuk Florida Keys, pada uji nyamuk (virtual) yang dimulai pada 29 April.

Perdebatan tentang transgenik tersebut Ae. aegypti nyamuk telah berlangsung begitu lama sehingga Oxitec telah meningkatkan versi aslinya yang lebih dimanjakan dengan versi yang pada dasarnya adalah plug and play. Strain yang lebih baru, dijuluki OX5034, tidak lagi membutuhkan koloni perkembangbiakan dengan betina (menggigit) dan antibiotiknya yang mudah dijangkau dari area pelepasan untuk menghasilkan jantan segar.

Sebaliknya, Oxitec hanya dapat mengirimkan telur dalam fase pengembangan yang ditangguhkan dari pangkalannya di Abingdon, Inggris, ke lokasi mana pun di seluruh dunia, berteknologi tinggi atau tidak, ingin menyebarkannya. Brasil telah menguji jenis OX5034 ini dan melalui proses peraturan untuk mengizinkan Oxitec menjualnya di sana.

Target pengendalian hama hidup potensial ini hanya jenis mereka sendiri. Mereka hanya mewakili sekitar 4 persen dari populasi gabungan dari sekitar 45 spesies nyamuk yang merengek di sekitar Keys. Spesies lain mengganggu, dan penyerang yang lebih baru, Ae. Albopictus, juga dapat menyebarkan demam berdarah dan Zika sampai batas tertentu. Namun Leal menyalahkan hampir semua penyakit manusia saat ini yang disebarkan oleh nyamuk di Keys, termasuk wabah demam berdarah tahun lalu, pada Ae. aegypti.

Itu salah satu dari tiga nyamuk teratas di dunia dalam jumlah penyakit yang dapat disebarkannya, kata Don Yee, seorang ahli ekologi akuatik di University of Southern Mississippi di Hattiesburg, yang mempelajari nyamuk (SN: 31/3/21). Laboratoriumnya telah menghubungkan setidaknya tiga lusin patogen manusia, termasuk beberapa virus dan worm, dengan Ae. aegypti. Meskipun sebagian besar nyamuk bersembunyi di luar ruangan dalam tumbuh-tumbuhan, yang satu ini menyukai umat manusia. Di daerah tropis, “orang dewasa benar-benar beristirahat di dinding atau langit-langit,” katanya. “Mereka berkeliaran di kamar mandi.” Spesies ini menggigit manusia selama lebih dari setengah dari makanan darahnya.

Dalam pertempuran jangka panjang dengan binatang buas ini, staf di Florida pada akhir April menambahkan air ke kotak telur yang dikirim dan meletakkannya di properti pribadi pinggiran kota yang dipilih di Vaca, Cudjoe dan Ramrod Keys. Tempat lain, tanpa tambahan nyamuk, akan diawasi sebagai kontrol. Semua lokasi dipilih sebagian karena betina Amerika yang menetas dari spesies yang sama sudah ada di sana untuk dirayu, kata Rose.

orang yang memegang kotak berisi telur nyamuk hasil modifikasi
Kotak heksagonal seukuran pemanggang roti (satu gambar) yang berisi telur hasil rekayasa genetika Aedes aegypti ditetapkan pada properti pribadi tertentu di Keys pada akhir April. Di sana jantan berkembang secara normal – dan kemudian terbang untuk kawin.Oxitec

Laki-laki biasanya tidak keluar dari kotak mereka dalam awan abu-abu tetapi muncul secara sporadis, beberapa pada satu waktu. Jika semuanya berjalan dengan baik dalam uji pendahuluan ini, hingga 12.000 nyamuk GM di seluruh lokasi pelepasan akan mengudara setiap minggu selama 12 minggu.

Rumah tangga tetangga akan menjadi tuan rumah perangkap nyamuk untuk memantau seberapa jauh dari kotak pembibitan jantan GM Oxitec cenderung terbang. Itulah data yang ingin dilihat Badan Perlindungan Lingkungan AS. Berdasarkan tes jarak di tempat lain, 50 meter mungkin merupakan median, perkiraan Rose.

Jarak penting karena pengontrol hama ingin menjauhkan nyamuk GM yang terbang bebas dari sumber luar ruangan dari antibiotik tetrasiklin. Itulah zat yang digunakan para insinyur genetika sebagai sakelar mati untuk mekanisme penghancuran diri pada larva betina. Fasilitas pemeliharaan menyediakan antibiotik untuk larva, mematikan genetika yang mematikan dan membiarkan betina bertahan hidup di laboratorium untuk bertelur untuk generasi berikutnya.

Jika jantan GM lepas di Florida kebetulan berkembang biak dengan betina yang bertelur di genangan air yang dicampur dengan konsentrasi tetrasiklin yang tepat, anak perempuan yang mewarisi sakelar dapat bertahan hingga dewasa sebagai penggigit dan peternak. Sumber utama yang mungkin di Keys adalah pabrik pengolahan limbah, kata Rose. Perancang uji mengatakan mereka telah memilih situs yang jauh dari mereka.

Setelah uji jarak, pelepasliaran yang lebih besar masih mulai melihat seberapa baik jantan bertahan dan apakah jumlah hama menyusut. Total hingga 20 juta nyamuk Oxitec dapat dilepaskan dalam pengujian yang berlangsung hingga musim gugur.

Meskipun ada protes besar-besaran, menemukan orang untuk menampung kotak-kotak itu tidaklah sulit, kata Rose. “Kami kelebihan permintaan.” Pada audiensi publik, para kritikus proyek biasanya berteriak keras kepada para penggemarnya. Namun ada juga dukungan. Dalam referendum tidak mengikat tahun 2016 tentang penggunaan nyamuk GM, 31 dari 33 daerah di Monroe County, yang terdiri dari Keys, memilih ya untuk uji rilis. Dua puluh dari kemenangan itu bersifat kompetitif, tidak mencapai 60 persen.

Laki-laki yang dibebaskan mengandalkan strategi anak laki-laki / perempuan mati. Itu adalah perubahan dari strain nyamuk Oxitec sebelumnya. Laki-laki itu menyabotase semua keturunan tanpa memandang jenis kelamin. Perubahan terjadi selama desain ulang genetik yang memungkinkan strategi pengiriman telur. Namun, anak laki-laki yang masih hidup berarti gen yang tidak direkayasa dalam galur Oxitec baru dapat bercampur dengan populasi Florida lebih banyak daripada versi aslinya.

Gen-gen yang tercampur dari tes tersebut “tidak mungkin” memperkuat kekuatan nyamuk Floridian untuk menyebarkan penyakit, para peneliti dari EPA dan Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS menulis dalam memorandum 1 Mei 2020. Banyak faktor selain genetika nyamuk yang memengaruhi bagaimana suatu penyakit menyebar, catat para pengulas. Oxitec akan memantau pencampuran.

Mungkin ada setidaknya satu keuntungan dari pencampuran, kata Rose. Koloni laboratorium memiliki sedikit resistensi terhadap beberapa pestisida umum seperti permethrin yang hampir tidak disadari oleh nyamuk Floridian.

Resistensi pestisida di Keys inilah yang mendorong banyak minat pada teknik GM, kata ahli kimia Phil Goodman, yang mengetuai dewan komisaris distrik pengendalian nyamuk setempat. Selama wabah demam berdarah pada tahun 2009 dan 2010, yang pertama dalam beberapa dekade, distrik tersebut menemukan bahwa program penyemprotannya hampir tidak berdampak pada Ae. aegypti. Dengan memikirkan ulang bahan kimia program, distrik kontrol sekarang dapat memusnahkan hingga 50 persen nyamuk dari spesies ini di area yang dirawat. Itu bukan kendali yang bagus, paling banter. Kemudian ketika cuaca buruk mengganggu selama berhari-hari berturut-turut, nyamuk-nyamuk itu pulih kembali, kata Goodman.

Nyamuk Aedes aegypti
Spesies nyamuk invasif Aedes aegypti (diperlihatkan), yang dapat menyebarkan Zika, demam berdarah dan demam kuning, sekarang sedang diserang di Florida Keys oleh jantan GM yang secara genetik dimodifikasi untuk menyabotase populasi nyamuk Amerika.Joao Paulo Burini / Momen / Getty Images Plus

Sejak wabah 2009-2010 itu, demam berdarah di Florida daripada hanya melalui perjalanan ke luar negeri menjadi lebih umum. Pada tahun 2020, tahun yang sangat buruk untuk demam berdarah, Florida melaporkan 70 kasus ditangkap secara lokal, menurut penghitungan sementara CDC.

Pestisida tradisional dapat mengacaukan makhluk selain target hama mereka, dan beberapa kritikus nyamuk transgenik juga mengkhawatirkan efek ekologi yang tidak terduga. Namun keberhasilan nyamuk Oxitec dalam membasmi hama saat ini seharusnya tidak menyebabkan kekurangan makanan atau penyerbukan bagi penduduk asli, kata Yee. Ae. aegypti menginvasi Amerika Utara dalam empat abad terakhir, mungkin waktu yang terlalu singkat untuk benar-benar diperlukan bagi pemangsa atau tumbuhan asli Amerika Utara.

Untuk detail lebih lanjut tentang tes dan data praperadilan, Distrik Pengendalian Nyamuk telah memposting sekumpulan dokumen tentang nyamuk GM. Ringkasan tes Oxitec EPA, misalnya, melaporkan tidak ada efek yang diketahui untuk memberi makan larva nyamuk air ke lobster air tawar.

Anda tidak terlalu khawatir tentang krustasea atau ikan yang memakan larva. “Itu bisa dianalogikan dengan mengatakan, kami khawatir tentang melepaskan kerbau kembali ke padang rumput di Midwest karena mereka mungkin akan dimakan oleh singa,” katanya. Lobster dan ikan, catatnya, tidak secara alami menghuni wadah kecil berisi air tenang Ae. aegypti nyamuk berkembang biak.

Namun, opsi baru untuk memerangi nyamuk bermunculan: teknik radiasi mungkin menjadi cukup tepat untuk mensterilkan jantan tetapi membuatnya cukup menarik untuk menipu betina agar kawin yang tidak berguna. Dan para peneliti sedang mengembangkan cara genetik lain untuk mempersenjatai nyamuk melawan jenisnya sendiri.

Satu teknik yang tidak menggunakan sihir GM hanya menginfeksi nyamuk dengan Wolbachia bakteri yang membuat gigitan tidak mungkin menyebarkan demam berdarah. Data terbaru dari Meksiko dan Kolumbia menunjukkan bahwa infeksi ini “bisa efektif di AS bagian selatan dan di seluruh Karibia”, kata ahli biologi Scott O’Neil, yang berbasis di Kota Ho Chi Minh, Vietnam, pendiri Program Nyamuk Dunia.

Dia tidak memiliki rencana untuk bekerja di Amerika Serikat tetapi malah berfokus pada tempat-tempat dengan masalah demam berdarah yang jauh lebih parah. Versi Wolbachia strategi hanya membuat gigitan menjadi kurang berbahaya (SN: 29/6/12). Populasi nyamuk tidak menyusut atau menjadi kurang haus darah, jadi pendekatan ini mungkin tidak menarik bagi orang Floridia.

Related posts