Forskere bekjemper sykdomsbærende mygg ved å la dem spise blodet sitt

Slå av lysene. Legg armene eller bena på toppen av et bur som inneholder hundrevis av mygg. Lytt til nyheter eller ring moren din mens dyrene spiser på blodet ditt.

Dette var forsker Sam Runds rutine da han brukte en koloni av Anopheles gambiae mygg, en art kjent for å infisere mennesker med malaria, for forskning på sykdomsoverføring. En stabsforsker ved University of Notre Dame, Rund studerer hvordan faktorer som døgnrytme og lys påvirker matvanene til forskjellige myggarter, noe som er viktig for å forstå hvordan de sprer patogener til mennesker.

Kolonien var kresen - den ville ikke spise av bedøvede mus eller drikke fra en beholder dekket med en membran. Disse myggene beholdt sin oppførsel fra naturen: De ville ha blod rett fra et menneske, og bare i mørket. Så Rund ville mate dem i omtrent 15 minutter av gangen. Han er en proff på det nå; etter de to første månedene med mating av mygg, ble kroppen hans vant til det.

Når du har blodmatet nok mygg i en lang nok periode, blir du tolerert, så immunsystemet ditt slutter på en måte å overreagere, sa Rund. Du kan definitivt fortsatt føle dem når de biter, men neste dag ville du ikke kunne fortelle hvor jeg ble bitt, med mindre du så nøye etter.

For forskere som undersøker hvordan mygg sprer dødelige sykdommer som malaria, denguefeber, gul feber og chikungunya, involverer laboratorieprotokoller noen ganger å donere blod til årsaken. Og årsaken er presserende - myggbårne patogener dreper millioner av mennesker årlig over hele verden. Verdens helseorganisasjon har ringt myggen den største trusselen av alle sykdomsoverførende insekter.

Laboratorier beveger seg generelt bort fra å mate mygg med forskernes eget blod - og det kreves i alle fall spesielle godkjenninger fra etikkråd for å gjøre det. Generelt kan forskerne ikke utsette seg for fôring fra mygg infisert med sykdom. Men noen forskere fortsetter å tillate sunne mygg å bite hendene - eller armene - som mater dem i vitenskapens navn.

Perran Ross, en stipendiat ved University of Melbourne i Australia, hadde et viralt Twitter-øyeblikk da han postet bilder og videoer av myggmating på armen hans. Han fortalte tilhengere at han hadde oppnådd en daglig rekord med å mate 5000 kvinnelige mygg, og mistet 16 milliliter av sitt eget blod - omtrent en halv unse - til dem. Han stilte spørsmål fra stirrende tilhengere og kalte fôringsaktiviteten avslappende.

Ross deltar i en forskningslinje som kan bidra til å eliminere dengue-viruset – som forårsaker feber, oppkast og til og med død – hos mennesker. Han og andre forskere har injisert en bakterie kalt Wolbachia i eggene til hunnene Aedes aegypti mygg. Wolbachia reduserer denne typen myggs evne til å overføre dødelige virus, siden virusene ikke kan reprodusere seg like godt inne i insektets celler. Forskerne forsøker deretter å avle frem nye kolonier av mygg som har bakteriene innebygd i seg. Denne metoden har vist seg lovende resultater i redusere spredningen av dengue i flere områder.

Forskere fokuserer på hunnmygg fordi hannene ikke biter mennesker. Hunnene trenger næringsstoffene i menneskelig blod, for eksempel jern, for å produsere egg. Aedes aegypti-hunnene legger omtrent 100 til 200 egg om gangen, eller omtrent 300 i løpet av livet (voksne hunner lever opptil en måned; hannene bare en uke). Denne spesielle arten legger eggene på sidene av grunne pytter, bassenger eller kunstige beholdere; andre arter kan legge eggene sine på andre overflater.

Ross' bur har omtrent 500 mygg hver, så han ender opp med å mate noen tusen per måned med sine egne lemmer. Med Wolbachia-forskningen bruker han sitt eget blod fordi han trenger å holde myggen under så naturlige forhold som mulig. Koloniene har en tendens til ikke å reprodusere så godt hvis de får alternative fôringskilder, og å få Wolbachia til å spre seg er allerede utfordrende.

Først, da Ross begynte å mate mygg mens han jobbet mot en mastergrad i 2012, var kløen brutal; han kunne ikke slutte å klø på flere uker. Men som Rund ble kroppen hans vant til det. Siden da, anslår Ross, har han matet mygg i størrelsesorden åtte liter av sitt eget blod.

Jeg ville vært død hvis de alle spiste meg på en gang, sa han spøkefullt.

Ikke alle som jobber med mygg bruker menneskematingsmetoden. Chelsea Smartt, førsteamanuensis i molekylærbiologi og biokjemi ved University of Florida, har ikke matet laboratoriemygg fra egne armer siden forskerskolen på begynnelsen av 1990-tallet - og det var kun i spesielle populasjoner som ikke tilpasset seg andre metoder. Hun sa at hun aldri ble vant til det.

Det var fantastisk å se på, men ubehagelig og kløende, sa hun i en e-post.

Smartt ble interessert i overføring av myggsykdom fordi da hun var 7 flyttet familien hennes til Tanzania og broren hennes fikk malaria. Smartts laboratorium ser på hvorfor visse mygg kan forplante virus og overføre dem til mennesker, og noen kan ikke.

Mens hunner trenger blod for å formere seg, lever mygg generelt også av nektar. Agnstasjoner som folk kan sette i hagen deres inneholder sukker med sopp eller insektmiddel som dreper mygg. Smartts endelige mål er å finne et molekyl som fester seg til sukker som i stedet vil blokkere et virus fra å replikere. På den måten kan et myggstikk forårsake kløe, men ikke dengue eller annen sykdom.

Jeg prøver å gjøre en omvendt vaksine, sa hun. Jeg vil prøve å vaksinere myggen i stedet.

I stedet for menneskeblod bruker Smartts laboratorium bedøvede kyllinger eller kommersielt tilgjengelig blod slik at myggen kan formere seg for forskning. Andre laboratorier kan bruke mus, marsvin eller andre dyr.

Andre forskere pirker med ulike komponenter i kunstig blod for å se hvilke kjemikalier som tiltrekker seg hunnmygg mest. Nøkkelen til å få syntetisk blodlignende løsning til å se deilig ut for mygg er å varme den opp først, sier Veronica Jové, doktorgradsstudent ved Rockefeller University i New York. Hun legger en oppvarmet simulert blodlignende løsning i en beholder dekket med et tynt stykke plast for å etterligne hud. Mygg gjennomborer deretter denne plasten med sin nållignende snabel kalt en stilett. Stiletten ligner en liten sprøyte utviklet for å penetrere huden og suge opp blod nedenfra. Jové jobber i et laboratorium som studerer hvordan mygghjernen reagerer når insektet spiser.

Så hvordan smaker menneskeblod for mygg?

Jové og hennes kolleger har funnet ut at det er fire essensielle ingredienser i blod som mygg går etter: natriumklorid; adenosintrifosfat, som er energimolekylet produsert av cellulære mitokondrier; natriumbikarbonat, som er en viktig buffer i blod; og blodsukker. Basert på aktiviteten til sensoriske nevroner i den skarpe stiletten, ser det ut til at de er mer interessert i den salte komponenten i blod enn den søte, men alle disse smakene kombineres for å skape smaken som kvinnelige mygg går etter.

Spesialiserte nevroner i myggens stilett skiller mellom blod og nektar, ifølge en foreløpig studie ledet av Jové, som ennå ikke har blitt fagfellevurdert. En annen studere fra laboratoriet til Leslie Vosshall, en professor ved Robin Chemers Neustein ved Rockefeller University, viser at ved å gi mygg de minimale komponentene i blodmåltidet og tilsette et spesielt medikament, vil insektene spise og senere slutte å bite. Studien ble publisert i tidsskriftet Cell.

For Rund, som begynte å forske på mygg på grunn av en interesse for å forebygge sykdommer, er det verdt det å mate mygg med sitt eget blod for den gode sak. I tillegg til å gi dem næring, er han nøye med å sørge for at vannet der de legger eggene sine er rent slik at nye generasjoner vil klekkes og trives.

For noe som er en slik svøpe i naturen, kan de noen ganger være veldig vanskelige å holde på laboratoriet, sier han. Mens jeg spøkefullt kaller dem 'babyene mine', må du definitivt baby noen av dem.

Hvordan en liten mygg ble en av verdens 'mest effektive mordere'

Kjære vitenskap: Hvorfor kan vi ikke bare bli kvitt all myggen?

johnson og johnson vaksine type

Dengueforebyggende innsats kvalt av koronaviruspandemien