입력 2019.5.31.

BBC 원문 8시간 전

[시사뷰타임즈] 거미 독성분을 만들어 내도록 유전자적으로 향상시킨 곰팡이가 멀레어리아(말라리아)를 퍼뜨리는 엄청난 수의 모기를 급속히 죽일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

부르키나 화소에서 행해진 시험은 45일 이내로 모기 개체수 99%를 몰살시킬 수 있음을 보여주었다.

연구원들은 자신들의 목적이 모기를 멸종시킴에 있는 게 아니라 멀레어리어의 확산을 막는데 도움이 되는 것이라고 말한다.

멀레어리어라는 질병은 모기 암컷이 피를 마실 때 확산되는 것으로서 1년에 40만 명 이상을 죽인다.

전세계적으로 매년 2억1천9백만 건의 멀레어리어 사례가 있다.

연구를 수행하면서 미국 메릴랜드 대학교 연구원 및 부르키나 화소의 IRSS 연구소는 우선 Metarhizium pingshaense라고 불리는 곰팡이를 확인했는데, 이 곰팡이는 멀레어리어를 퍼뜨리는 학질 모기를 자연적으로 감염시킨다.

그 다음 단계는 이 곰팡이를 발전시키는 것이었다. “이 곰팡이들은 대단히 가변적이 될 수 있기 떄문에 유전자 조작을 쉽사리 할 수 있다.”고 메릴랜드 대학교 레이먼드 교수가 BBC 말했다.

연구원들은 호주 깔때기 거미 종의 독에서 발견된 독소(독성분)으로 고개를 돌렸다.

독성분 제조를 위한 유전적 지시사항들이 이 곰팡이 고유의 유전적 암호에 추가됐기에, 이 곰팡이가 일단 모기 체내애 있으면 독성분을 만들기 시작한다.

레이먼드 교수는 “거미는 자신의 송곳니로 곤충들의 피부를 꿰뚫고 독성분을 주입시킨다. 우린 거미의 송곳니를 이 곰팡이로 교체해 놓는다”고 했다.

연구소의 여러 실험들은 유전자가 조작된 곰팡이가 더욱 빨리 죽일 수 있음을 보여주었고 이 일을 하면서 곰팡이 포자가 덜 필요했다. 다음 단계는 가능한 현실 세계와 근접한 상황에서 곰팡이를 실험하는 것이었다.

6,500 평방 휫(11,515평 정도) 가짜 마을 -여러 식물, 원두막, 수원(水原) 그리고 모기의 먹이가 있게 만든- 이 부르크나 화소에 세워졌다. 이 마을에는 모기가 빠져나가지 못하도록 설치한 2중 모기 방으로 둘러싸여 있었다.

곰팡이의 포자들을 참기름과 섞은 뒤 검은 색 면으로 만든 천에 발랐다. 모기들은 이 천 위에 내려앉아 치명적인 곰팡이에 노출될 수밖에 없었다. 연구원들은 모기 1,500마리를 가지고 시작했다.

‘사이언스’ 저널지에 실린 결과는 모기들을 그냥 그대로 내버려두었을 때는 개체수가 폭증했다. 그러나 거미 독 성분의 곰팡이를 사용하자 45일 후엔 모기가 13마리만 남아있었다.

이식 유전자를 가진 곰팡이는 모기 개체수를 2세대에 걸쳐 신속히 붕괴시켰다“고 메릴랜드 대학교 브레인 라빗 박사가 말했다.

실험결과는 또한 이 곰팡이가 이 종류의 모기에게만 특정적이었고 벌 따위의 다른 곤충들에겐 아무런 영향을 주지 않았다.

그는 “우리의 기법은 모기의 멸종을 목표로 하고 있는 것은 아니고, 어떤 지역에서 멀레어리어의 전파를 막는 것”이라고 했다.

모기들이 살충제들에게 저항력을 갖게 됨에 따라 멀레어리어를 잡을 새로운 도구가 필요하다. 세계건강기구는 아프리카의 가장 영향을 많이 받는 10개국에서 이 질병 발생이 증가하고 있다고 경고했다.

발견 결과에 대해 한 마디 하는 자리에서 악스펏 대학교 마이클 본솔 교수는 “말끔하다 -이것은 초흥미진진 연구이다”라고 했다.

“조작된 곰팡이를 사용하여 모기를 제어할 전망은 높다”

“매개체인 모기 제어를 위해 유전자적 방법을 사용하는 이것 및 다른 접근법의 실행 가능성이 지나치게 열성적으로 제한을 한다 해도 길을 잃지 않음을 확실히 해두기 위해서라도 비례적적인 생물학적으로 안전한 규제조치는 필요하다”

리버풀 열대 의약품 학교의 토니 놀란 박사는 “이러한 결과는 고무적인 것”이라고 덧붙였다.

“우린 기존의 제어 방식을 증강시키기 위한 새로우면서도 보완적인 도구가 필요한 바, 기존의 방식들은 살충제 저항력이 발전되면서 영향을 받고 있는 중이다.”

GM fungus rapidly kills 99% of malaria mosquitoes, study suggests

 

By James Gallagher

8 hours ago

 

Image copyrightSCIENCE PHOTO LIBRARY

 

A fungus - genetically enhanced to produce spider toxin - can rapidly kill huge numbers of the mosquitoes that spread malaria, a study suggests.

 

Trials, which took place in Burkina Faso, showed mosquito populations collapsed by 99% within 45 days.

 

The researchers say their aim is not to make the insects extinct but to help stop the spread of malaria.

 

The disease, which is spread when female mosquitoes drink blood, kills more than 400,000 people per year.

 

Worldwide, there are about 219 million cases of malaria each year.

 

Conducting the study, researchers at the University of Maryland in the US - and the IRSS research institute in Burkina Faso - first identified a fungus called Metarhizium pingshaense, which naturally infects the Anopheles mosquitoes that spread malaria.

 

The next stage was to enhance the fungus. "They're very malleable, you can genetically engineer them very easily," Prof Raymond St Leger, from the University of Maryland, told BBC News.

 

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Instructions for making the funnel-web spider toxin were added to the fungus's genetic code

 

They turned to a toxin found in the venom of a species of funnel-web spider in Australia.

 

The genetic instructions for making the toxin were added to the fungus's own genetic code so it would start making the toxin once it was inside a mosquito.

 

"A spider uses its fangs to pierce the skin of insects and inject toxins, we replaced the fangs of spider with Metarhizium," Prof St Leger explained.

 

Laboratory tests showed the genetically modified fungus could kill quicker, and that it took fewer fungal spores to do the job. The next step was to test the fungus in as close to real-world conditions as possible.

 

A 6,500-sq-ft fake village - complete with plants, huts, water sources and food for the mosquitoes - was set up in Burkina Faso. It was surrounded by a double layer of mosquito netting to prevent anything escaping.

 

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A so-called "mosquitosphere" tests the fungus in real-world conditions, without releasing it into the wild

 

The fungal spores were mixed with sesame oil and wiped on to black cotton sheets. The mosquitoes had to land on the sheets to be exposed to the deadly fungus. The researchers started the experiments with 1,500 mosquitoes.

 

The results, published in the journal Science, showed numbers soared when the insects were left alone. But when the spider-toxin fungus was used, there were just 13 mosquitoes left after 45 days.

 

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A mosquito breeding pool inside the test area

 

"The transgenic fungus quickly collapsed the mosquito population in just two generations," said Dr Brain Lovett, from the University of Maryland.

 

Tests also showed the fungus was specific to these mosquitoes and did not affect other insects such as bees.

 

He added: "Our technology is not aiming to drive the extinction of mosquitoes, what we're aiming to do is break malaria transmission in an area."

 

New tools are needed to tackle malaria as mosquitoes are becoming resistant to insecticides. The World Health Organization has warned that cases are now increasing in the 10 worst affected countries in Africa.

 

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A mosquito infected with fungus marked in green

 

Commenting on the findings, Prof Michael Bonsall, from the University of Oxford, said: "Neat - this is a super-exciting study.

 

"The prospects for controlling mosquitoes using this modified fungus are high.

 

"Proportionate bio-safety regulations are needed to ensure that the viability of this and other approaches for vector [mosquito] control using genetic methods are not lost through overly zealous restrictions."

 

Dr Tony Nolan, from the Liverpool School of Tropical Medicine, added: "These results are encouraging.

 

"We need new and complementary tools to augment existing control methods, which are being affected by the development of insecticide-resistance."

 

[기사/사진: BBC]