На фоне глобального потепления переносимые комарами тропические заболевания все чаще проникают в Европу — и уже угрожают посетителям Олимпиады в Париже Решение может показаться неожиданным: нужно еще больше комаров
Комары-переносчики лихорадки денге и вируса Зика уже проникли почти в полтора десятка европейских стран, включая Францию и Германию. Они едва не поставили под угрозу олимпиаду в Париже. Научный журналист и автор телеграм-канала «Лайфлонг муки» Илья Кабанов рассказывает, какие методы борьбы предлагают ученые и как разведение миллиарда комаров может спасти жизни.
Как комары угрожают Европе — и всему миру
Олимпийские игры в Париже собрали больше 10 тысяч спортсменов, сотни тысяч зрителей и миллионы туристов. По данным Института Пастера, все эти люди — потенциальные жертвы комаров и переносимых ими заболеваний.
С января по апрель 2024 года французские медики зафиксировали 1679 случаев лихорадки денге — в 13 раз больше, чем за аналогичный период предыдущего года. Кроме того, насекомые — речь про тигровых комаров вида Aedes albopictus — могут заражать парижан и гостей французской столицы лихорадкой Западного Нила, чикунгуньей, вирусом Зика и другими инфекционными болезнями. В местах большого скопления людей специалисты разместили больше 500 ловушек для комаров, с помощью которых отслеживают насекомых-переносчиков.
Инвазивные — то есть не свойственные региону — виды комаров уже проникли в 13 стран Европы, сообщил летом 2024 года Центр профилактики и контроля заболеваний ЕС (ECDC). Среди новых мест обитания опасных насекомых — Германия, Франция, Италия, Греция и Испания. Также их замечали в Нидерландах, Швеции, Бельгии, Словакии и других странах.
Комары переносят инфекционные болезни, ущерб мировой экономике от которых оценивается в 12 миллиардов долларов в год. Одна только малярия ежегодно поражает порядка 250 миллионов человек, а число смертей от нее превышает 600 тысяч в год. Среди тяжелых симптомов малярии — судороги и затрудненное дыхание, при этом младенцы (в Африке около 78% жертв малярии — дети младше пяти лет), беременные женщины и люди с ВИЧ подвержены более высокому риску инфекции.
Не менее остро стоит проблема лихорадки денге, которую порой называют «перманентной пандемией». Хотя примерно в 75% случаев болезнь протекает бессимптомно, ряд пациентов испытывают боли в мышцах и суставах и страдают от высокой температуры, сильной головной боли и тошноты. В особо тяжелых случаях денге может быть смертельной.
По данным Всемирной организации здравоохранения, денге ежегодно заражаются 390 миллионов человек, а в зоне риска находятся почти четыре миллиарда — половина всего населения планеты. С 2000 по 2019 год заболеваемость денге увеличилась в десять раз. В 2023 году только в Южной Америке ВОЗ зарегистрировала 4,5 миллиона случаев, из которых 2300 закончились летальным исходом. Кроме того, вспышки денге произошли в Азии, в частности, во Вьетнаме (369 тысяч случаев), Бангладеш (321 тысяча), Таиланде (150 тысяч) и Малайзии (111 тысяч). В начале августа ВОЗ включила возбудителя денге в число патогенов, которые могут вызвать следующую пандемию.
Страдают не только жители тропических и субтропических регионов: изменение климата расширяет ареал обитания комаров, которые переносят вирусы. Кажется, что любое следствие глобального потепления выгодно для насекомых. Когда осадков становится больше, появляется больше луж, а во время засух люди стараются запасать воду в различных емкостях. И то, и другое создает благоприятные условия для размножения комаров, которые откладывают яйца в воду. Кроме того, городское население продолжает расти, что затрудняет контроль над заболеваниями, а популярность международных и особенно межконтинентальных перелетов способствует распространению тропических болезней.
В результате денге распространяется в новых для себя регионах: Европе, Восточном Средиземноморье и Северной Америке. В 2022 году первая вспышка произошла во Франции; кроме того, вирус уже замечали во Флориде и Техасе. Сегодня эта болезнь встречается более чем в 100 странах.
Наибольшее опасение эпидемиологов вызывает Бразилия. В 2022 году там зарегистрировали 2,3 миллиона случаев заболевания денге и почти тысячу смертей. Это была крупнейшая вспышка в стране за всю историю наблюдений, но сейчас ситуация только ухудшилась. С начала 2024 года бразильские медики выявили более 6,4 миллиона случаев денге, при этом инфекция уже унесла жизни почти пяти тысяч человек. Кроме того, в 2015-2023 годах в Бразилии зафиксировали более полутора миллионов случаев лихорадки чикунгунья и почти полмиллиона заражений вирусом Зика.
Чтобы снизить риск заражения малярией и денге, жители стран, в которых они распространены, применяют противомоскитные сетки, репелленты от комаров и закрывающую всю кожу одежду. Кроме того, важно контролировать популяцию переносчиков этих заболеваний.
Традиционным средством борьбы с комарами были инсектициды — убивающие вредителей и их личинок химикаты. К сожалению, их эффективность падает по мере того, как насекомые вырабатывают устойчивость к таким веществам. Кроме того, инсектициды действуют неизбирательно, сокращая биоразнообразие и угрожая популяции полезных для сельского хозяйства опылителей. Но теперь в распоряжении ученых появилось долгожданное новое оружие — сами комары.
Бактерии против вирусов
Идея искусственно разводить комаров, а затем выпускать их в дикую природу в надежде сократить число заражений смертельными болезнями кажется контринтуитивной, но именно этим занимается некоммерческая организация World Mosquito Program. В 2024 году ее сотрудники планируют выпустить в Бразилии миллионы комаров, зараженных вольбахиями. Эти бактерии служат «прививками» от вирусов, которые вызывают желтую лихорадку, денге и лихорадку Зика, не позволяя комарам стать переносчиками болезней.
Ученые не до конца понимают, как это происходит. Возможно, бактерии опережают вирусы в конкуренции за ресурсы или усиливают иммунный ответ хозяина. В любом случае, зараженный вольбахиями комар уже не может распространять вирусные инфекции.
К 2025 году «комариная фабрика», на создание которой потратят 19 миллионов долларов, сможет производить до 100 миллионов насекомых в неделю. За 10 лет организация собирается защитить от инфекций 70 миллионов человек.
Вольбахии — распространенные бактерии, которые в природе встречаются примерно у половины видов насекомых, в том числе некоторых комаров, плодовых мух, мотыльков, стрекоз и бабочек. По сути, ученые выращивают «хороших» комаров, ведь переносчики вольбахий с гораздо меньшей вероятностью передают вирусы от человека к человеку.
Чтобы превратить насекомых в бактериологическое оружие, ученые вводят бактерии в комариные яйца с помощью крошечных игл. Вылупившиеся комары будут заражены вольбахиями и уже не смогут передавать денге и другие инфекции.
Затем специалисты выпускают «на волю» обработанных бактериями комаров. Их распространяют с помощью дронов или раздают местным жителям специальные капсулы, в которых упакованы зараженные яйца с питательным раствором. Такую капсулу можно поместить в стакан с водой и вырастить партию насекомых у себя на балконе. Выпущенные комары затем начинают спариваться с «дикими» особями, заражая их вольбахиями. Со временем вся популяция теряет способность переносить патогенные вирусы, становясь безопасной для людей.
«Прививка» комаров бактериями уже показала свою эффективность в пилотных регионах. К примеру, в индонезийском городе Джокьякарта за три года удалось сократить число заражений денге на 77%, а число госпитализаций жертв вируса — на 86%. В трех колумбийских городах результаты оказались еще более впечатляющими: там число заражений денге упало сразу на 97%.
С апреля по август 2023 года в двух районах лаосской столицы Вьентьяна выпускали зараженных вольбахиями комаров. В результате число случаев переносимых этими насекомыми заболеваний уменьшилось на 60%.
В Бразилии мэрия Рио-де-Жанейро недавно объявила чрезвычайное положение из-за вспышки денге. Но в соседнем муниципалитете Нитерое, отделенном от Рио заливом, картина иная: в полумиллионном городе врачи зафиксировали лишь 403 пациентов с подозрением на денге.
Дело в том, что еще в 2012 году после эпидемии денге мэр Нитероя обратился в World Mosquito Program с предложением организовать в городе пилотный проект с разведением зараженных вольбахиями комаров. Программа стартовала в 2015 году и всего за три года сократила заражения денге на 69%, чикунгунья — на 56%, а вирусом Зика — на 37%.
Впрочем, сопоставимые результаты показало распространение «хороших» комаров в самом Рио-де-Жанейро в 2017-2019 годах, но там эффект оказался не таким долгосрочным. Вероятно, из-за большого размера города не удалось добиться достаточной представленности обработанных комаров в дикой популяции.
Вольбахии не единственный вариант борьбы с инфекциями. Что еще делают ученые?
Создатели World Mosquito Program отмечают, что их подход не панацея и для борьбы с переносчиками болезней нужно использовать весь доступный арсенал. Некоторые контуры будущих «сражений» уже можно различить.
Например, инициатива Target Malaria, которую поддерживает Билл Гейтс, сделала ставку на разработку генномодифицированных комаров для уменьшения популяции насекомых в Африке и ограничения их способности переносить возбудителя малярии. Среди поддержанных Гейтсом проектов — американская биотех-компания Oxitec, которая в мае 2024 года выпустила генномодифицированных комаров для борьбы с малярией в Джибути. Самцы ГМО-комаров несут ген, который заставляет родившихся от них самок (именно они питаются кровью своих жертв, перенося в процессе возбудителей болезней) умирать до достижения зрелости. Испытания, проведенные в 2022 году в Бразилии, показали, что этот метод сокращает популяцию диких комаров на 96%.
В последние годы наметился прогресс в разработке вакцин против переносимых комарами болезней. В конце 2023 года американский регулятор одобрил первую вакцину против вируса чикунгунья (в мае 2024 года ее рекомендовали использовать и в ЕС), во время клинических испытаний которой у 98,9% пациентов вырабатывались антитела. В свою очередь ВОЗ рекомендовала вторую вакцину против малярии. Новый препарат снижает количество симптоматических случаев малярии на 75% в течение года после введения трех доз вакцины.
Инсектициды при всех их недостатках тоже остаются надежным средством борьбы с переносчиками болезней. При этом способы распространения химикатов становятся все более изощренными: к примеру, вместо того чтобы распылять их с самолетов или дронов, можно покрасить дома инсектицидной краской. Исследователи из Университета Кабо-Верде доказали, что некоторые марки такой краски остаются эффективными в течение года. Поскольку краска постепенно выделяет небольшое количество инсектицида, такой метод оказывается более экологичным, чем традиционные способы.
Кроме того, можно применять феромонные ловушки, которые привлекают самцов, не давая им спариться с самками. По мнению ученых, это позволит контролировать популяцию и сокращать перенос инфекций. Более радикальный вариант: стерилизовать самцов с помощью радиации.
Наконец, после десятилетий исследований появились и вакцины против денге. Так, препарат Dengvaxia показал 60-процентную эффективность. Эта вакцина подходит для пациентов в возрасте от 6 до 45 лет, которые ранее уже перенесли денге. Эффективность другой вакцины, QDenga, достигает 80%. Ее можно получать с четырех лет, при этом она подходит и людям, не болевшим ранее. Еще одна вакцина сейчас проходит клинические испытания в Бразилии.
Какими бы инструментами для борьбы с переносчиками инфекций люди ни пользовались, важно, чтобы их действие оставалось узконаправленным. Дело в том, что из 3,5 тысячи видов комаров лишь несколько переносят болезни. При этом все комары играют роль в экосистеме: служат источником пищи для рыб, лягушек, рептилий, летучих мышей и птиц, а питающиеся нектаром самцы еще и опыляют растения.
Илья Кабанов