मच्छरों को मारने के लिए कीटनाशक का छिड़काव: मच्छर मलेरिया जैसी कई विनाशकारी बीमारियों के वैक्टर हैं। Sukjanya / Shutterstock.com

मच्छरदानी. कीटनाशक। बाँझ और आनुवंशिक रूप से संशोधित कीड़े। अब वैज्ञानिक एक जोड़ रहे हैं आनुवंशिक रूप से जहरीले कवक इंजीनियर मलेरिया परजीवी को ले जाने वाले मच्छरों का सफाया करने के लिए हथियारों का शस्त्रागार।

हालांकि कीटनाशक और कीटनाशक-लेटेड बेड नेट, अब तक दो सबसे अधिक नियोजित रणनीतियों ने संक्रमण और मौतों की संख्या को प्रभावी ढंग से कम कर दिया है, वैश्विक मलेरिया का बोझ पिछले कुछ वर्षों में कम होने में विफल रहा है। 2017 में, 219 लाख लोग मलेरिया से संक्रमित थे और अनुमानित 435,000 की मृत्यु हो गई। वह है क्योंकि मच्छर कीटनाशकों के प्रतिरोध को विकसित कर रहे हैं.

An मलेरिया का मच्छड़ मानव मेजबान से रक्त का भोजन लेने वाला मच्छर। यह इन रक्त भोजन के दौरान है कि मच्छर मनुष्यों को मलेरिया पहुंचाते हैं। सीडीसी

प्रतिरोध का तेजी से विकास मलेरिया फैलाने वाले मच्छरों के साथ-साथ कीटों और रोगजनकों के खिलाफ हमारी हथियारों की दौड़ में एक आम और आवर्तक विषय है। अधिक समय तक, जीव प्रतिरोध को उत्परिवर्तित और विकसित करते हैं किसी भी नई दवा का उपयोग जो उन्हें मारने के लिए किया जाता है। कोई आश्चर्य नहीं कि मनुष्य हमेशा हारने की तरफ ही रहता है; इसलिए नए हथियार की जरूरत है। और नवीनतम एक हत्यारा कवक है।

हत्यारों से लड़ते हुए

एक के रूप में विकासवादी जीवविज्ञानी कवक का अध्ययन, मैं इन जीवों की विविधता में विनाशकारी बीमारियों के कारण से परिचित हूं पौधों और मनुष्य सहित जानवर। जबकि कई फंगल रोगजनकों ने मेजबानों की एक विस्तृत श्रृंखला को संक्रमित किया है, अन्य केवल कुछ चुनिंदा लोगों पर हमला कर सकते हैं.

इस अहसास ने वैज्ञानिकों को मलेरिया से लड़ने के लिए एक नई रणनीति के लिए प्रेरित किया है: रोग फैलाने वाले मच्छरों को संक्रमित और मारने वाले फंगल रोगजनकों का उपयोग करना जो वे प्रकृति में मुठभेड़ करते हैं। यह पहली बार नहीं है कि फफूंदी को हथियार बनाया गया है। वास्तव में, यह अत्यधिक सफल जैविक कीटनाशक के पीछे की रणनीति है, हरे रंग का पेशी, जो दुनिया भर में टिड्डियों और टिड्डों को मारता है।

मच्छरों को उनके प्राकृतिक रोगजनकों से संक्रमित करना - जैसे कि जीनस से रोगजनक कवक Metarhizium - एक विशेष रूप से आकर्षक रणनीति है, क्योंकि बैक्टीरिया या वायरल रोगजनकों के विपरीत, कवक मच्छरों को केवल उनके संपर्क में आने से संक्रमित कर सकता है और निगलना नहीं है। इसके अलावा, कवक आम तौर पर पारंपरिक रासायनिक कीटनाशकों की तुलना में पर्यावरण के अनुकूल होते हैं। लेकिन क्या यह रणनीति काम करती है?

पंद्रह साल पहले, ग्रामीण तंजानिया में एक फील्ड परीक्षण से पता चला कि यह हो सकता है। जिन घरों में मच्छर आराम करते हैं, वहां की छत पर कीट-हत्या करने वाली फफूंद से सनी हुई सूती चादरें लटकाने से एक तिहाई मच्छर संक्रमित हो जाते हैं। मलेरिया ट्रांसमिशन मॉडल के अनुसार, ऐसी संक्रमण दर मलेरिया के मामलों को कम कर सकता है 75%.

परंतु Metarhizium कवक, तंजानिया क्षेत्र परीक्षण के रूप में दिखाया, हमेशा अपने मच्छर मेजबानों को संक्रमित करने में सक्षम नहीं हैं। और, फंगल संक्रमण आमतौर पर मच्छरों को मारने में कई दिन लगते हैं। प्रयोगशाला में, मच्छरों को मारने के लिए कवक की औसत सात से नौ दिनों के बीच होती है, जो खुराक पर निर्भर करता है। ब्रायन लवेटमें काम कर रहे एक स्नातक छात्र रे सेंट लेगर की लैब, तथा एटिने बिल्लो, एक पोस्ट-डॉक्टरल साथी के साथ काम करना एंटोमोलॉजिस्ट अब्दुलाये डायबेट, सोचा कि वे अधिक मच्छरों को संक्रमित कर सकते हैं और उन्हें तेजी से मार सकते हैं।

कैसे? कवक का उपयोग करके जो आनुवंशिक रूप से "हाइब्रिड" नामक एक विष उत्पन्न करने के लिए संशोधित किया गया था, जो विशेष रूप से आर्थ्रोपोड्स के तंत्रिका तंत्र पर हमला करता है, एक समूह जिसमें कीड़े और उनके परिजन शामिल हैं, जैसे मकड़ियों और क्रस्टेशियन। उसी टीम द्वारा 2017 में पिछले प्रयोगशाला प्रयोगों ने पहले ही दिखा दिया था इन जीएम कवक ने मच्छरों को असम्बद्ध लोगों की तुलना में जल्दी मार दिया.

अब बड़ा सवाल यह है कि क्या यह प्रकृति में काम करता है।

मॉस्किटोस्फियर टीम में कागज पर लेखक और सौमोसो, बुर्किना फासो के स्थानीय स्वयंसेवक शामिल हैं। पीछे की पंक्ति (बाएं से दाएं): एटिने बिल्लो, ओलिवर ज़ीदा, बेमा ओउतारा; मध्य पंक्ति: बुउरीमा सरे, जुडिकेल ज़ीदा, ब्रायन लवेट, मौसा औयातारा, मिचलौ सनोफ़ और बमोरी औटारा; सामने की पंक्ति: याया औट्टारा और जैक्स गन्नबनी। ब्रायन लवेट, सीसी द्वारा एसए

जीएम कवक तेजी से मच्छरों को मारते हैं, आबादी को दुर्घटनाग्रस्त करते हैं

फील्ड परीक्षण द्वारा उत्पन्न जोखिमों को कम करने के लिए, लवेट और बिलगो ने अपने जीएम कवक का परीक्षण कियाMosquitoSphere, "सौमसो, बुर्किना फासो में बाहरी परिस्थितियों के साथ मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया गया एक बड़ा, विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया फ़ील्ड। सूती चादरों के साथ झोपड़ियों की स्थापना करके जिसमें जीएम टॉक्सिन पैदा करने वाले बीजाणु थे Metarhizium कवक के साथ-साथ नियंत्रण के बिना असंशोधित कवक के साथ, लवेट और बिलगो ने पाया कि 70% से 80% मच्छर दोनों प्रकार की झोपड़ियों में संक्रमित थे। परंतु जीएम कवक के साथ झोपड़ियों में मच्छर औसतन पाँच दिनों के भीतर मृत्यु हो गई, जबकि बिना किसी कवक के झोपड़ियों में मच्छर नौ दिनों के करीब मर गए।

सौमसो, बुर्किना फासो में मॉस्किटोस्फियर की झोपड़ी, जहां जीएम हत्यारे जहरीले कवक के साथ प्रयोग हुए। ब्रायन लवेट

समय के साथ मच्छरों की आबादी कितनी बढ़ गई, इसकी जांच करके उन्होंने यह भी पता लगाया जीएम कवक ने मच्छरों की कई पीढ़ियों को संक्रमित किया। जीएम कवक के साथ एक बाड़े में, 1,500 मच्छरों की एक प्रारंभिक आबादी, एक और डेढ़ महीने के बाद सिर्फ 13 तक ढह गई।

वादा और जोखिम

आनुवंशिक रूप से एक शक्तिशाली विष के साथ पहले से ही घातक कवक रोगज़नक़ा उत्पन्न करके, जांचकर्ता नाटकीय रूप से दुनिया के एक हिस्से में मच्छर "क्षेत्र" की आबादी को कम करने में सक्षम थे, जहां मलेरिया स्थानिक है और मच्छरों रासायनिक कीटनाशकों के लिए प्रतिरोधी है।

विशेषकर उप-सहारा अफ्रीका में मलेरिया संचरण पर अंकुश लगाने की तत्काल आवश्यकता है, जहां मामलों के 92% और मौतों के 93% पाए जाते हैं। साथ में, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी हाइब्रिड विष की स्वीकृति व्यावसायिक नाम वर्सट्यूड के तहत, और अनमॉडिफाइड के उपयोग की मंजूरी Metarhizium कई अफ्रीकी देशों द्वारा "बायोपेस्टीसाइड" के रूप में कवक, आनुवंशिक रूप से संशोधित के उपयोग को हरी बत्ती करने का मार्ग प्रशस्त कर सकता है Metarhizium मलेरिया के खिलाफ लड़ाई में कवक।

दूसरी तरफ, एक घातक कीट विष को ले जाने वाली फफूंदी को छोड़ने से "नॉनटार्गेट" कीड़ों को होने वाले अनजाने में होने वाले नुकसान के बारे में चिंता पैदा होती है। Metarhizium कवक कीटों की एक छोटी श्रृंखला को संक्रमित करता है और प्रयोग जहां nontarget कीड़े, जैसे हनीबे, दोनों जीएम से संक्रमित थे और अनमॉडिफाइड कवक मधुमक्खी के अस्तित्व को प्रभावित नहीं करते थे। भले ही जीन मनुष्यों को संक्रमित करने वाले कवक में अपना रास्ता पाया - एक अत्यधिक संभावना परिदृश्य - इसका हम पर कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा क्योंकि विष केवल कीड़ों पर काम करता है।

जीन के प्रसार को प्रतिबंधित करना जो जीवों के अलावा अन्य में हाइब्रिड विष उत्पन्न करता है Metarhizium कवक एक और संभावित चिंता का विषय है। एक सुरक्षा एहतियात जोड़ने के लिए हो सकता है आनुवंशिक स्विच जो अस्तित्व को कम करते हैं इनडोर वातावरण के बाहर कवक। लेकिन इसकी कई अंतर्निहित विशेषताएं भी हैं Metarhizium कवक - जैसे कि उनके बड़े, गैर-हवाई और संवेदनशील-से-पराबैंगनी-प्रकाश बीजाणु - जो फैलाव की संभावना को कम करते हैं।

वादा करते समय, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर कवक के साथ मच्छरों को अनिवार्य रूप से जहर देने की इस रणनीति की गारंटी नहीं है। मच्छर इसके प्रतिरोध को विकसित कर सकते हैं। लेकिन रोगजनकों के खिलाफ इस घातक खेल में हर साल सैकड़ों हजारों लोग मरते हैं, शायद एकमात्र निश्चितता यह है कि हमारे विरोधियों की तरह, हमें अपनी रणनीतियों को भी विकसित करने की आवश्यकता होगी।

के बारे में लेखक

एंटोनिस रोकास, जैविक विज्ञान में कुरनेलियुस वेंडरबिल्ट चेयर और जैविक विज्ञान और जैव चिकित्सा सूचना विज्ञान के प्रोफेसर, वेंडरबिल्ट विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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