Nature：中国学者开发基因编辑蚊子，有望终结疟疾传播

蚊子每年造成的死亡人数比其他任何动物都要多。据估计，2023 年蚊子导致了约 2.63 亿人感染疟疾，近 60 万人因此死亡，其中 80% 是儿童。此外，最近在广东地区传播的基孔肯雅热，同样由蚊子（伊蚊）传播。

近年来，遏制疟疾传播的努力陷入停滞，原因主要有有两方面，一方面是蚊子对杀虫剂产生了抗药性，另一方面是蚊子体内引发疟疾的疟原虫对青蒿素等治疗药物产生了抗药性。

2025 年 7 月 23 日，加州大学圣地亚哥分校 Zhiqian Li、约翰·霍普金斯大学 Yuemei Dong 作为共同第一作者，在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Driving a protective allele of the mosquito FREP1 gene to combat malaria 的研究论文。

该研究另辟蹊径，使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术对亚洲主要的疟疾传播媒介——斯氏按蚊进行了基因编辑，将其从 FREP1^L224 编辑为 FREP1^Q224，这仅仅一个氨基酸的改动，能够有效阻断疟原虫的传播过程，再利用新型连锁等位基因驱动系统，将FREP1^Q224 等位基因有效地驱动到 FREP1 ^L224 蚊子种群中，从而使蚊子种群抵抗疟疾感染。这种抗疟疾驱动系统提供了一种新的遗传方法，有助于消除疟疾。

在这项新研究中，研究团队聚焦于一个名为的 FREP1 的基因，其编码的 FREP1 蛋白有助于蚊子在叮咬时的发育和吸血。在冈比亚按蚊中，天然存在一种 FREP1 等位基因突变——第 224 位的亮氨酸（L224）突变为谷氨酰胺（Q224），该突变被鉴定为赋予蚊子抵抗恶性疟原虫传播的候选关键多态性位点，疟原虫利用 FREP1^L224 游向蚊子的唾液腺，从而在蚊子叮咬时感染人类。

研究团队利用基于 CRISPR-Cas9 的同源定向修复，对亚洲主要的疟疾传播媒介——斯氏按蚊进行了基因编辑，将其从 FREP1^L224 编辑为 FREP1^Q224，结果显示，这一小小的改动，能够有效阻止两种不同类型的疟原虫（恶性疟原虫、伯氏疟原虫）进入蚊子的唾液腺，从而防止疟原虫的感染和传播，且不影响蚊子的正常生长和繁殖。

与传统的基因敲除不同，FREP1^Q224 只修改了一个氨基酸，且该突变类型天然存在，修改后的蚊子与天然蚊子基本无异，避免了可能引发的生态灾难。

那么，如何让这种抗疟基因快速覆盖斯氏按蚊种群呢？

研究团队进一步开发了一种连锁等位基因驱动系统，利用 CRISPR 技术锁定 FREP1^L224，驱动系统携带的 FREP1^Q224 强制替换蚊群中的 FREP1^L224，蚊群中的 FREP1^Q224 的频率在 10 代内就能从最初的 25% 提高到 93%，FREP1^Q224在蚊群中的迅速传播，从而抑制了疟原虫导致的疟疾传播。

研究团队表示，这项研究的美妙之处在于，利用了一种天然存在的蚊子等位基因，通过精准基因编辑，将其变成一个强大的屏障以阻断多种疟原虫的传播，该方法还可能适用于不同的蚊子物种和蚊子种群，为抑制疟疾传播开辟了一种适应性强、切实可行的新道路。