Вирусы денге и чикунгуньи ежегодно заражают сотни миллионов людей, а лекарств против них нет. Основной способ сдерживания эпидемий — уничтожение комаров инсектицидами, но насекомые вырабатывают устойчивость, а химикаты вредят окружающей среде. Рядом с этой работой в архиве лежит исследование о математическом моделировании лихорадки денге, которое рассматривает город как организм и ищет закономерности распространения болезни. Обе работы стремятся найти новые способы вмешательства в цикл передачи вируса, но данная статья предлагает не убивать комаров, а лечить их от вируса.
Комарам Aedes aegypti предлагали сахарный раствор с добавлением одного из четырёх противовирусных препаратов: JNJ-A07, молнупиравир (MPV), NHC или 4'-фторуридин (4'FlU). Сначала на изолированных кишечниках комаров проверили, какая концентрация 4'FlU подавляет вирус чикунгуньи. Затем комарам давали приманку три дня до заражения вирусом через кровь и четыре дня после. Через 3, 7 и 14 дней после заражения измеряли количество вируса в теле, голове с крыльями и ногами, а также в слюне, чтобы оценить способность комара передавать инфекцию.
Приманка с JNJ-A07 в концентрации 20 мкМ снизила долю заражённых вирусом денге комаров с 87% до 3% через 14 дней после заражения. Распространение вируса из кишечника в другие ткани упало со 100% до 0%. Приманка с 4'FlU в концентрации 200 мкМ снизила долю комаров, заражённых чикунгуньей, примерно на треть на 3 и 14 день после заражения, а количество вируса в теле комара уменьшилось в 138, 513 и 355 раз на 3, 7 и 14 день соответственно. MPV и NHC не дали значимого эффекта. Приманки не отпугивали комаров: индекс предпочтения оставался положительным (от 0,025 до 0,33). Влияние на выживаемость и размножение было слабым и зависело от препарата и пола: NHC снижал выживаемость самок, а 4'FlU — самцов, но общая смертность в основном объяснялась естественным старением.
Работа показывает, что противовирусные препараты можно доставлять комарам через сахарную приманку и тем самым подавлять вирус внутри переносчика, не убивая его. Это отличается от традиционных инсектицидных приманок, которые уничтожают комаров и создают давление отбора на устойчивость. Соседняя работа по математическому моделированию денге рассматривает распространение болезни на уровне популяции, тогда как данное исследование действует на уровне отдельного комара и вируса в нём. Такой подход может снизить риск развития резистентности и уменьшить экологический ущерб.
Следующий шаг — проверить приманки в полуполевых и полевых условиях, где комарам доступны естественные источники сахара, а поведение насекомых отличается от лабораторного. Важно понять, как часто комары будут посещать приманки в природе и насколько стабильно препараты сохраняются в сахарном растворе. Также необходимо изучить фармакокинетику препаратов в теле комара: как быстро они выводятся и в какие ткани попадают.
Результаты могут быть использованы для разработки новых средств борьбы с комарами-переносчиками в городских и сельских районах, где распространены лихорадки денге и чикунгунья.
Провести эксперименты в больших садках с естественными источниками сахара, а затем перейти к полевым испытаниям на ограниченной территории.
Для вирусологии и медицинской энтомологии остаётся открытым вопрос, как именно противовирусные препараты распределяются и метаболизируются в тканях комара. Без этих данных трудно предсказать эффективность приманок в полевых условиях и выбрать оптимальные дозировки.
Комары Aedes aegypti живут при 28°C около 27 дней, поэтому в 30-дневном эксперименте по выживаемости значительная часть смертности была естественной, а не вызванной препаратами.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.