遺伝子組み換え細菌は蚊の交尾によって拡散し、マラリア終焉をもたらす可能性がある

蚊は細い脚と優美な口吻を持つ繊細な昆虫です。マラリアを媒介する寄生性の単細胞生物はさらに小さく脆弱で、科学者たちは地球上から蚊を駆除しようと懸命に努力しています。毎年 40 万人以上の命が危険にさらされています。これは国際テロ攻撃、落雷、サメの襲撃による死者を合わせた数よりも多くなります。

解決策の一部は、シャワーや便器に時々見られる細菌であるセラチア菌を遺伝子組み換えしたものにあるかもしれない。科学者たちは、マラリア原虫を阻止する微生物株を作り出した。そして重要な利点として、この菌株は蚊の集団を通じて自らも拡散することができる。

セラチア菌は通常、蚊の中腸に生息するが、科学者らは、一部の菌株が蚊の卵巣や、オスが交尾時に使用する腺にも生息することに気付いた。この細菌の好む場所のため、遺伝子組み換え細菌は交尾中に広がり、その結果生じた蚊の卵の表面にまで広がる可能性がある。つまり、感染した蚊の子孫だけでなく、同じ水中で成長するすべての幼虫も、遺伝子組み換え細菌を受け取ることになる。「このように広がる細菌は非常に少ない」と、ジョンズ・ホプキンス大学の微生物学研究者、マルセロ・ジェイコブス＝ロレーナ氏は言う。この組み換えセラチア菌は、マラリア原虫が増殖して繁殖し続けることを困難にする化合物を作り出すが、通常その原虫を運び人間に感染させる蚊には害を及ぼさない。

この実験を完了するために、科学者たちは多少の刺されを覚悟しなければならなかった。ジョンズ・ホプキンス大学の蚊研究室には3万匹以上の蚊がおり、そのうちの何匹かは逃げ出すのが避けられない。ただし、マラリアを媒介する昆虫は、より厳格な安全対策が講じられたエリアにいる。研究者たちは、マラリアに感染した血液とマラリアに感染していない血液の両方を蚊に与えた。血液は、血液銀行（期限切れの献血でも検査には問題なかった）や、自分の血液が研究に使われることを承知しているボランティアから入手した。

彼らはまず、比較的簡単にいじれる一般的な細菌である大腸菌を改変し、マラリア原虫の成長と繁殖能力を阻害するタンパク質を生成する遺伝子を導入しようとした。しかし、研究室で使用されている大腸菌は毒性が低く、蚊の腸に適応しておらず、科学者たちはそれを繁殖させることができなかった。その後、上海生物科学研究所の科学者である王思宝氏が、蚊の卵巣を解剖中に偶然セラチアを発見した。生殖器系で細菌を発見したことは、生物学的な黄金を掘り当てたようなものだった。「過去には、垂直感染する細菌を特定しようとしたが、できなかった」と王氏は言う。「しかし、私は特定できた。とても興奮している」

科学者たちがこの研究を正しく行うのに10年かかりましたが、その原理は他の種類の蚊、さらには他の昆虫にも応用できる可能性があります。「これは将来、他の病気と闘うために使用できるアプローチですが、今のところはマラリアに集中しています」とマルセロ氏は言います。

次に、研究チームは、遺伝子組み換え細菌を運ぶ蚊を、ザンビアの自然環境を模した特別な囲いの中に放つ予定だ。現実世界の細菌構成は、囲いのある実験室よりもはるかに多様であるため、研究者たちは、組み換えられたセラチアが新しい遊び場で新しい細菌仲間と同じような行動をとるかどうかを確認したいと考えている。すべてが順調に進めば、次のステップは、もちろん政府と地域社会の承認を得た上で、組み換えられた細菌を自然界に放つことだ。

「新しいウイルスを媒介するのは避けたいものです」と、ストラスブール大学分子細胞生物学研究所の元蚊研究者で、この研究には関わっていないグロリア・ボロホンスキー氏は言う。「生態系の一部分だけを弄ぶのは常に危険です」。研究者らは、紫外線の下で光るタンパク質を生成するように改変したセラチア菌の放出許可を求めている。この細菌は蚊をマラリアから守るわけではないが、研究者らがマラリア感染がどのように広がるかを追跡するのに役立つだろう。

ジェイコブス＝ロレーナ氏は、研究の困難な時期の間、現実のマラリア被害者のことを常に念頭に置いていたと語る。「今話している間にも、30人近くの子供たちがマラリアで亡くなりました」と同氏は言う。「それが、この病気の封じ込めに貢献したいという私たちの願いの原動力なのです。」