春の早朝、ハミングドローンがブラジルのバイアの小さな町に浮かんできました。 地上300フィートで、小さなキャニスターがカチッと音を立てて開き、その内容物を下のリリースメカニズムの口に排出しました。 しばらくの間、沈黙がありました。 その後、凍った眠りから目覚めたばかりの蚊の群れが翼を伸ばして飛び立ちました。
各標本は雄で、独身で交じり合う準備ができていました。すべてが計画通りに進んだ場合、熱心な処女の大群が地元の蚊の個体群に着実に浸透し、数千人の幸運な女性と結びつきます。
マラリアの原因となる寄生虫、ジカ、デング熱、西ナイルウイルスを含む致命的な人間の病原体を運ぶ蚊は約100種あることを考えると、これは大流行の終末論的なSF映画の恐ろしい始まりのように聞こえるかもしれません。 しかし、それはまったく逆です。この実験で放たれた蚊は、感染症の広がりに対する最良の武器のいくつかかもしれません。
過去2年間、WeRoboticsと国際原子力機関（IAEA）の科学者とエンジニアのチームは、これらの致命的な病気がramp延している地域に無菌のオスの蚊を散布する新しい方法をテストしてきました。 ブラジルでこの春に実施された研究者の最初の無人機ベースの試運転は、有望な結果をもたらし、彼らはすでにより多くのために準備を進めています。
「これは本当にエキサイティングな前進です」とハーバード大学公衆衛生学部の蚊生物学者で、この研究に関係していないケルシー・アダムスは言います。 「これらのような革新的な技術により、[修正された蚊]をリリースするエリアを拡大できます。」
最終的な目標は単純です。e官のいる肥沃な男性を群がり、潜在的な病気を媒介する蚊の数が急落するのを観察します。 このいわゆる不妊昆虫技術は、ショウジョウバエのような農業害虫や、ツェツェバエなどの人から人へと病気を運ぶ他のバグですでに成功を収めています。 しかし、蚊の技術の使用は、やや新しい現象です。
結局のところ、不妊昆虫のテクニックは数のゲームです。 野生の個体群には、実験室で育てられた男性がund濫しなければなりません。時には、肥沃な地域ごとに10匹以上の不妊の雄がいます。 また、一回限りのダンプではうまくいきません：地元の蚊の集団が無視できるレベルに追いやられるまで、地域を何度も洪水にさらす必要があります（そして、それでもメンテナンスのいやらしい運動を続けることができます）。 さらに、ジカ、デング熱、黄熱病を媒介するネッタイシマカを含む蚊の一部の種は、典型的なカウチポテトであり、多くの場合、生涯で数百フィートしか移動しません。 これにより、広範囲のカバレッジを確保することがさらに困難になります。
さまざまな実験室環境で蚊をまとめて飼育および殺菌できるようになりました。昆虫の精子に深刻なダメージを与えるには、放射線をすばやく浴びせるだけで十分です。 しかし、これらの無菌の兵士を安全に梱包し、輸送し、汚い仕事をする場所に運ぶプロセスは、それ自体のハードルです。 これまでのほとんどの努力は、車両からの人力による地上解放に関係してきましたが、未舗装の道路でのでこぼこしたトラックは必然的に貴重な貨物を押し付け、病気でいっぱいの多くの地域には車でアクセスできません。
代わりに、研究者は今や空を見上げています。
「ドローンは本当にゲームチェンジャーです」とWeRoboticsのリードエンジニアであるJürgGermannは言います。
この技術は驚くほどユビキタスです。数千ドルでドローンを購入し、蚊の運転手に変えることができます。 不器用な車と比較して、ドローンは蚊を分散させるのに少なくとも5倍から10倍効率的である、とGermannは言います。 さらに、無人機は空力的で再利用可能で、道路に完全に邪魔されません（またはその欠如）。 空がある場所ならどこでも、冬眠中の蚊を牽引しながら無人機を操縦できます。
ミバエの以前の研究では、高高度の航空機を使用していました。 しかし、飛行機とは異なり、無人機は地面まで低く飛ぶことができるため、精度と制御性が向上します。また、壊れやすいバグがクラフトから跳ね返されるときに受ける可能性のある損傷を最小限に抑えます。 何よりも、ドローンにはエラーが発生しやすいパイロットは必要ありません。研究者はホームベースでコースを設定し、別れを告げることができます。
WeRoboticsの共同創立者であるパトリックマイヤーは、5万匹の蚊を一度に運ぶことを好んで言及しているため、市販の無人機を「蚊リムジン」に採用することができます。 （WeRobotics） プロトタイピングの1年後、WeRoboticsとIAEAは彼らの努力をフィールドに取り入れました。 彼らはまずブラジルに照準を合わせました。ブラジルでは、2015年と2016年に、 ネッタイシマカ蚊によって広まったジカの流行が、数千の先天異常を引き起こしました。
3つの試験の過程で、研究者は、今年3月にブラジルのカルナイバドセルタンのコミュニティの周りに合計284, 200匹の無菌のネッタイシマカの蚊を散布しました。 無人偵察機が全速力で飛行することで、研究者は数分で数千平方フィートをカバーすることができました。空中に落とされた蚊の90％以上が着陸を続けるようでした。
危険なドロップを生き延びたのはほんの始まりに過ぎませんでしたが、IAEAの蚊の専門家であるジェレミー・ブイヤーは、これらの無人偵察機に由来する男たちが肥沃な相手に対して自分自身を保持していることを喜んでおり、野生の雄によって作られたすべての実行可能な卵ごとに1つの不妊卵を育てました。 Bouyerは、さらに細かく言っていくと、数字は増え続けると楽観視しています。
このような初期段階では、これらの不妊昆虫の電撃の長期的な影響を評価することは困難です。 しかし、流行は少なくとも予想していなかったときに起こります。そして、昆虫の防除はつぼみの病気をなくすことです。 WeRoboticsとIAEAは、今後数か月および数年でさらに多くの試験を計画しています。 その間、ドイツ人と彼のチームは、各ドローンの能力を高め、蚊の死亡率を最小限に抑えることに取り組んでいます。 最終的に、研究者は、集中的なトレーニングプログラムを通じて、より優れたバージョンの技術を地元の専門家に伝え、持続可能で自給自足の分散システムを構築したいと考えています。 2020年までに、WeRoboticsは世界中に約30のドローン発送ステーションを持つ予定です。
WeRoboticsの共同設立者であるPatrick Meier氏は次のように述べています。 「ドローンはこの物語のヒーローになるはずです。 西洋の組織ではありません。」
技術の進歩に伴い、さらに多くの扉が開かれる可能性があります。 病気を媒介する昆虫との戦いでは、無人機は害虫のパッケージを繁殖させるのに適していません。 無人の航空機はすでに蚊の繁殖場所のマッピングに使用されています。これは肉眼で見つけて追跡するのが面倒であり、研究者が蚊の行動と散布をより簡単に研究できるようにします。 さらに、ドローンは、高尚な視点から、殺虫剤を散布するための優れたツールです。
蚊を捕まえるドローンの範囲内でさえ、さらなる成長の余地があると、感染症研究者のフラミニア・カテルッチアの監督の下で、マラリアを引き起こす寄生虫を運ぶことができるハマダラカの生殖行動を研究するアダムズは言います。 ドローンは確かに種特異的ではなく、ブイヤー、ジャーマン、およびマイアーは、 ハマダラカおよび他の蚊が将来の普及の実行可能な候補になる可能性があると楽観的です。
実際、 ハマダラカについて言えば、無人偵察機はさらに恩恵を受ける可能性がある、とアダムズは言います。 ハマダラカは、 ネッタイシマカのいとこのような無気力な塊ではありません。 これらのマラリアモンガーを空中投下 より多くの蚊がより大きな地理的エリアをカバーできるため、支出に見合う価値があります。
さらに、ほとんどのハマダラカ （および一部のネッタイシマカ ）の雌は主に一夫一婦制であるという証拠があります。 実際、一部のハマダラカ種の女性にとって、配偶者の選択は文字通り一生に一度の決定です。 そして、Catterucciaのグループおよび他のグループのホルモンおよび行動の研究は、交尾中の蚊の群れでさえ、少数の塊が不釣り合いに成功していることを示しました。 これはいくつかのことを意味します。まず、ほとんどのオスの蚊は、悲しいことに、処女を死に至らしめます。 第二に、そしておそらくより重要なことは、女性が群衆の中を進むにつれて、男性のマチスモの何らかの指標を示す可能性が高いことです。 いつの日か、科学者たちは、適切なインセンティブが与えられれば、メスの蚊をgoし、繁殖力のあるオスよりも不妊のオスを好むようになるかもしれないとアダムズは言う。
トライアルの準備として、IAEAの科学者は実験室で数十万のネッタイシマカ蚊を飼育しました。 （WeRobotics） しかし、不妊昆虫のテクニックは、これらの血に飢えたバグの生殖周期を標的とする多くの戦略の1つにすぎません。 また、多くの状況で非常に効果的ですが、この戦略には欠点がないわけではありません。
「最大の問題の1つは、永続的ではないことです」とアダムズは説明します。 「多くの場合、思っているよりも多くの蚊が必要になります。」
一つには、世界中にこの実験室の繁殖および滅菌センターを設置するのは手ごわい偉業であろう。 WeRoboticsとIAEAは、ブラジルでの小規模な単一コミュニティトライアル中に、700, 000頭を超える蚊を飼育しました。この数は、世界的なニーズのほんの一部にさえ対応するために非常に拡大する必要があります。 さらに、男性のみの集団を滅菌と解放のために隔離することは、思ったほど簡単ではなく、間違いは非常に費用がかかります。 女性は束の血を吸う人であり、病気の使者です。 アダムズ氏によると、1％の女性でさえも人口の偶発的な解放が流行を悪化させる可能性があります。
幸いなことに、多くの選択肢が存在します。 1つの選択肢には、致命的な遺伝子を子孫に渡すことができる蚊の製造が含まれます。 このテクノロジーは、「遺伝子の駆動力」、つまり、どの親が形質を持っているかに関係なく、すべての子孫に強力に作用する遺伝子要素と一緒に設計されている場合、特に強力です。 このように、遺伝子ドライブは加速された速度で集団に広がり、不妊昆虫技術のような戦略よりも効率的になります：少数の昆虫が野生集団を支配し、大量の蚊の生産の必要性をいくらか緩和します。
近年、一部の科学者が提起した懸念の1つは、これらの方法のいくつかが蚊の特定の種を完全に一掃することを目的としていることです。 そして、病気に関係なく、絶滅は絶滅です。
しかし、約3, 500種の蚊が空を歩き回り、それらの多くは重複した生態学的機能を持っています、とアダムズは言います。 「1種類の蚊を駆除することは、何千もの蚊がいることを考慮すると、必ずしも環境に大きな影響を与えるとは限りません」と彼女は説明します。 「しかし、もちろん、注意して進めなければなりません。」
絶え間ない虐殺に代わる方法の1つは、寄生虫やウイルスに対する免疫を蚊の集団に導入することです。 遺伝子駆動と組み合わせることで、この技術は潜在的に血液を心臓の内容に応じて自由に維持することができ、病気を至福の状態で維持できる昆虫の永続的な系統を作成できる可能性があります。
もちろん、これらの方法も絶対確実ではありません。 バクテリア、ウイルス、寄生虫が薬物に対する耐性を発達させるのと同じように、蚊は遺伝子駆動や他の種類のDNA操作から抜け出すことができます。 たとえそれが低率で発生したとしても、一人の個人がその遺伝的しゃっくりを次の世代に迅速に広め、長年の努力を取り消すことができました。
Bouyer氏は、突然変異に伴う事故は、元の照射ベースの無菌昆虫技術に依存することで回避できると指摘しています。性的パートナーの不妊の遺伝的回避策を見つけるのは容易ではありません。 さらに、無菌昆虫技術は何十年も使用されていますが、洗練された侵襲的な遺伝子改変は、多くの国に存在する厳しいGMO規制を考えると、商業化への道でより多くの障害に遭遇する可能性があります。
単独で蚊を駆除する戦略は、単独で万能薬になる可能性はありません。 しかし、Bouyer氏は、将来、これらの手法のいくつかは組み合わせて効果的に使用できると述べています。 薬や他の薬物の場合と同様に、一度に複数の敵と戦っているとき、住民が抵抗を起こすことははるかに困難です。
いずれにせよ、MeierはAir Mosquitoの新しい乗客の可能性に熱心です。 「私たちはただのリムジンです」と彼は笑いながら言います。 「リムジンに侵入する蚊は何でも、他の専門家次第です。 結局のところ、蚊がいる限り、[ドロップ]は機能します。どのように変更されたかは関係ありません。」
