Alphabet, matka Google, prosi o pozwolenie na wypuszczenie 32 milionów sterylnych samców komarów na ulice amerykańskich miast, głównie w Kalifornii i na Florydzie.
Logika jest tu chłodna i skuteczna. Samce komarów nie gryzą. Nie przenoszą gorączki denga, wirusa Zika ani chikungunya. Jeśli miliony tych osobników zostaną wypuszczone na wolność, połączą się z samicami przenoszącymi choroby. Jajka się nie wykluwają. Populacja się kurczy.
Brzmi prosto. Ale opinia publiczna w USA nie jest tego taka pewna. Ludzie zadają pytania: czy to bezpieczne? Czy ta metoda naprawdę działa w całym mieście? A co się stanie, gdy sprzęt przestanie działać?
Aby odpowiedzieć na te pytania, warto przyjrzeć się temu, co wydarzyło się w Queensland w Australii. Ponad dziesięć lat temu przeprowadziłem eksperyment z firmą Verily (wówczas Google Life Sciences). Wypuściliśmy nie 32 miliony, ale trzy miliony. Wyniki były imponujące.
Biologia niezgodności reprodukcyjnej
To nie jest science-fiction. To jest mikrobiologia.
Celem jest Aedes aegypti – azjatycki komar domowy. Pojawił się w Queensland pod koniec XIX wieku. W odróżnieniu od gatunków rodzimych jest blisko spokrewniony z człowiekiem. Żyje blisko ludzi i żywi się ich krwią. Jest idealnym nośnikiem śmiercionośnych arbowirusów.
Nasza strategia opierała się na Wolbachia, bakterii naturalnie występującej w wielu owadach. Niektóre szczepy powodują niezgodność reprodukcyjną. Jeśli samica jest nosicielem Wolbachii, a samiec nie, lub odwrotnie, zarodki nie rozwijają się.
Uwolnione samce zawierały tę bakterię. Dzikie samice nie. Podczas krycia populacja nie tylko zwolniła, ale wręcz się zatrzymała.
Zależało nam na tym, aby samce dobrze poradziły sobie ze swoim zadaniem. Samce Aedes aegypti mają gęste, szczeciniaste czułki. Działają jak superradary, wykrywając żeńskie feromony z dużej odległości. Ewolucyjnie są zaprojektowane tak, aby znajdować partnerów. Musieliśmy tylko „uzbroić” ich sygnały godowe.
Północne Queensland jako laboratorium
Dlaczego Australia? Dlaczego teraz?
Wybrzeże Cassowary na dalekiej północy Queensland oferowało idealne warunki. Miejscowe miasta charakteryzują się dużą gęstością zaludnienia Aedes aegypti. Tereny rolne otaczały miasta, ograniczając przemieszczanie się komarów pomiędzy społecznościami. Izolacja przyczyniła się do powstrzymywania.
Ale infrastruktura nie była najtrudniejsza. Najtrudniejszą częścią było pozyskanie wsparcia społeczności.
Przed wypuszczeniem choćby jednego owada nasz zespół przez dwa lata pracował w terenie. Odbywaliśmy spotkania, rozmawialiśmy z gospodarstwami domowymi, siadaliśmy do stołu z lokalnymi władzami i rdzennymi przywódcami. Odpowiadaliśmy na trudne pytania. Wymagaliśmy zgody organów regulacyjnych od kilku organów. Projekt o kryptonimie „Debug Innisfail” uzyskał licencję społeczną.
Bez tego zaufania wypuszczenie komarów nie powiedzie się. Kropka.
Wydanie: trzy miliony mężczyzn
W 2018 r. w ciągu 20 tygodni wypuściliśmy około trzech milionów samców będących nosicielami Wolbachia w trzech uczestniczących miastach.
Nie tylko wyrzuciliśmy ich z ciężarówek. Zespół inżynierów Verily opracował specjalne technologie separacji. Systemy uczenia maszynowego na skalę przemysłową zidentyfikowały i oddzieliły komary płci męskiej i żeńskiej. Kluczowy punkt: na wolność wypuszczano wyłącznie samce. Gdyby kobieta przedarła się przez filtr, cała zasada by się załamała.
Uważnie obserwowaliśmy te miasta. Jednocześnie monitorowaliśmy sytuację w „miastach kontrolnych”, w których nie wypuszczono komarów. Porównanie było ostre.
Już po czterech tygodniach liczba komarów w miastach uczestniczących w badaniu zaczęła gwałtownie spadać.
Wyniki pokazały, że wypuszczenie niezgodnych samców komarów spowodowało silną supresję populacji.
Pod koniec dwunastego miesiąca w jednym z uczestniczących miast odnotowano zaledwie kilka osobników Aedes aegypti. Oznacza to stopień tłumienia wynoszący 95%. Efekt utrzymywał się przez kolejny rok.
Odpowiedzi na obawy USA
Stany Zjednoczone planują wypuszczać na wolność 16 milionów mężczyzn rocznie przez dwa lata. Razem 32 miliony. Zdrowy sceptycyzm jest właściwy. Oto, co australijskie dane mówią na temat takich obaw.
Czy jest to bezpieczne dla środowiska?
Prawdopodobnie nie jest szkodliwy. Aedes aegypti jest gatunkiem inwazyjnym. Nie żywi się dziką fauną. Żywi się ludźmi. Usunięcie go ze środowiska miejskiego ma w dłuższej perspektywie minimalny negatywny wpływ na ekosystem. Usuwamy szkodnika, a nie gatunek kluczowy.
Czy to będzie działać w całym kraju?
Tak. Dorosłe komary żyją tylko kilka dni. Jednorazowe zwolnienie nie wystarczy. Potrzebujemy ciągłego wypuszczania na dużą skalę wysoce konkurencyjnych samców. Jednak nasz eksperyment pokazał, że metoda działa w całym mieście, a nie tylko w kontrolowanych kojcach.
Co się stanie, gdy publikacje zostaną zatrzymane?
To trudny moment. Efekt tłumienia nie zniknął natychmiast po zaprzestaniu emisji na niektórych obszarach. Spadek był kontynuowany. Jednak biologia komarów jest złożona. Ważna jest lokalna ekologia, przepływy wiatrów i udział mieszkańców. Sama technologia nie wystarczy. Jeśli społeczność będzie się opierać lub dzikie komary migrują spoza obszaru leczenia, osiągnięte wyniki ulegną pogorszeniu.
蓝图 za współpracę
Najcenniejszym wynikiem projektu Debug Innisfail nie były dane. To był model interakcji.
Łączymy siłę inżynierii przemysłowej Verily z rygorem akademickim. Sześć uniwersytetów. Organy regulacyjne państwowe. Liderzy społeczności. Szybkość, z jaką koncepcje laboratoryjne zostały przełożone na testy w terenie, była bezprecedensowa.
Wciąż udoskonalamy metody. Potrzebne są bardziej wydajne mechaniczne i biologiczne separatory męskie, szczególnie w krajach rozwijających się, w których zasoby są ograniczone. Ale główna idea pozostaje aktualna.
Insektycydy przestają działać. Aedes aegypti powiększa swoje siedlisko. Zmiany klimatyczne wypychają te komary dalej na północ.
Następnym krokiem mogą być eksperymenty w USA. Albo następna wielka porażka, jeśli zostanie źle potraktowana. Doświadczenia australijskie oferują pewien plan (plan działania). Ale tylko wtedy, gdy Amerykanie będą chcieli słuchać ludzi żyjących w strefach testowych.
Nauka daje nam narzędzie. Społeczność sprawia, że to działa.
Komary są gotowe. Czy miasta są gotowe?
