آزادسازی نخستین پشه‌های آلوده به انگل در اروپا برای کنترل بیماری‌ها

مقدمه: چالشی به نام پشه ببر آسیایی

پشه ببر آسیایی (Aedes albopictus) در دهه‌های اخیر به دلیل گرمایش جهانی و تجارت جهانی به یکی از مهاجمان جدی محیط‌های شهری در اروپا تبدیل شده است. این پشه که روز فعال است و پاهای راه‌راه دارد، در ۱۶ کشور اروپایی از جمله اسپانیا مستقر شده و ناقل بیماری‌هایی مانند دنگی و چیکونگونیا است. روش‌های سنتی مبارزه با پشه، مانند سم‌پاشی مخازن بزرگ آب، به دلیل توانایی این حشره در تولیدمثل در مقادیر بسیار کم آب (مثلاً در زباله‌های حاوی آب باران) کارایی چندانی ندارند. از این رو، دانشمندان به دنبال راهکارهای نوینی هستند که یکی از آن‌ها استفاده از خود پشه‌ها به عنوان ابزار کنترل است.

کشف جدید: آزادسازی پشه‌های آلوده به انگل ولباچیا

در اقدامی بی‌سابقه، بیش از نیم میلیون پشه نر آلوده به باکتری همزیست ولباچیا (Wolbachia) در شهر بارسلونا رهاسازی شدند. این نخستین رهاسازی در مقیاس بزرگ در اروپا است. شرکت‌های رنتوکیل (Rentokil) و پروژه دیباگ (Debug) گوگل این طرح را اجرا می‌کنند. هدف این است که پشه‌های نر آلوده با پشه‌های ماده وحشی جفت‌گیری کنند، اما تخم‌ها تفریخ نشوند و در نتیجه جمعیت پشه کاهش یابد. این روش «تکنیک حشره ناسازگار» (Incompatible Insect Technique) نام دارد.

چگونه کار می‌کند؟ ولباچیا و عقیم‌سازی ناسازگار

ولباچیا یک باکتری انگلی است که بسیاری از حشرات را آلوده می‌کند و از طریق تخم به نسل بعد منتقل می‌شود. این باکتری شگردهای متعددی دارد؛ یکی از مهم‌ترین آن‌ها این است که اگر پشه نر آلوده به یک سویه خاص ولباچیا با پشه ماده‌ای جفت‌گیری کند که یا آلوده نیست یا سویه متفاوتی از ولباچیا را carries، تخم‌ها بارور نمی‌شوند. به عبارت دیگر، پشه نر آلوده عملاً عقیم می‌شود. این پدیده «ناسازگاری سیتوپلاسمی» (Cytoplasmic Incompatibility) نامیده می‌شود.

نکته کلیدی این است که پشه ماده معمولاً فقط یک بار در طول عمر خود جفت‌گیری می‌کند. بنابراین اگر با یک نر عقیم جفت‌گیری کند، تمام تخم‌هایش بدون تفریخ باقی می‌مانند. این روش در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ برای ریشه‌کن کردن مگس screwworm در آمریکا و مکزیک با استفاده از پرتوافکنی برای عقیم‌سازی نرها به کار رفت، اما پرتوافکنی عمر و توانایی جفت‌گیری نرها را کاهش می‌داد. ولباچیا این مشکل را حل می‌کند: نرهای آلوده سالم و با نشاط باقی می‌مانند و در عین حال عقیم هستند.

نتایج امیدبخش در آزمایش‌های اولیه

در آزمایش‌های کوچک‌تر در رم، رهاسازی نرهای آلوده به ولباچیا تعداد تخم‌های بارور را تا نزدیک ۹۰ درصد کاهش داد. در بارسلونا، از اواسط اوت ۲۰۲۴، هر هفته ۸۰ هزار پشه نر در تأسیسات پرورش دیباگ در میامی تولید و به اسپانیا پرواز داده می‌شوند. این رهاسازی‌ها تا اواسط نوامبر ادامه دارد و از ماه مه سال بعد از سر گرفته می‌شود. بودجه فعلی توسط رنتوکیل و دیباگ تأمین می‌شود.

چالش‌ها و ملاحظات

یکی از چالش‌های اصلی این روش، جداسازی دقیق پشه‌های نر از ماده است. اگر پشه ماده بارور به اشتباه رها شود، می‌تواند با نرهای وحشی جفت‌گیری کرده و جمعیت را افزایش دهد یا ولباچیا را در منطقه پخش کند که اثربخشی استراتژی را از بین می‌برد. دیباگ از فرآیند خودکاری مبتنی بر تشخیص تصویر با هوش مصنوعی برای این جداسازی استفاده می‌کند، اما درصد دقیق خطا هنوز مشخص نیست. با این حال، چون پشه‌های پرورش‌یافته از همان سویه موجود در اسپانیا هستند، حتی اگر برخی ماده‌ها زنده بمانند و تولیدمثل کنند، خطر معرفی سویه جدید وجود ندارد.

نگرانی دیگر این است که اگر ولباچیا در طبیعت پخش شود، چه اتفاقی می‌افتد؟ در پاسخ باید گفت که پشه‌های آلوده به ولباچیا کمتر قادر به انتقال بیماری هستند. در واقع، در برخی مناطق، ولباچیا به طور عمدی به پشه‌ها معرفی می‌شود تا شیوع بیماری‌های منتقله توسط پشه کاهش یابد. علاوه بر این، با استفاده از سویه‌های مختلف ولباچیا می‌توان اثربخشی تکنیک ناسازگاری را بازیابی کرد.

اهمیت و کاربردهای آینده

این روش در سنگاپور برای پشه Aedes aegypti به کار رفته و مطالعه‌ای در اوایل سال ۲۰۲۴ نشان داد که موارد دنگی را تا ۷۰ درصد کاهش داده است. اگر کل شهر تحت پوشش قرار گیرد، احتمالاً حفاظت حتی بیشتر خواهد بود. کارشناسان تأکید می‌کنند که هیچ راه‌حل جادویی واحدی برای توقف پشه‌ها و بیماری‌های ناشی از آن‌ها وجود ندارد، اما این روش جدید می‌تواند در کنار سایر روش‌ها (مدیریت تلفیقی پشه) مؤثر باشد.

دیباگ در حال دریافت مجوز برای رهاسازی در فلوریدا و کالیفرنیا است. گروه‌های دیگر نیز در حال توسعه «رانش ژنی» (Gene Drive) هستند که می‌تواند در جمعیت پشه‌ها پخش شود و آن‌ها را ریشه‌کن کند یا انتقال بیماری را متوقف سازد. این فناوری‌ها می‌توانند آینده مبارزه با بیماری‌های منتقله توسط پشه را متحول کنند.

نتیجه‌گیری

آزادسازی پشه‌های آلوده به ولباچیا در بارسلونا گامی مهم در استفاده از زیست‌شناسی برای کنترل آفات و بیماری‌ها است. این روش به جای استفاده از سموم شیمیایی، از یک مکانیسم طبیعی و خودپایدار بهره می‌برد. با ادامه پژوهش‌ها و رفع چالش‌ها، ممکن است در آینده‌ای نزدیک شاهد کاهش چشمگیر بیماری‌هایی مانند دنگی در سراسر جهان باشیم. این دستاورد نشان می‌دهد که درک عمیق روابط همزیستی در طبیعت می‌تواند به راه‌حل‌های نوآورانه برای مشکلات بهداشتی منجر شود.