美國農業部(USDA)已經批準世界上第一種昆蟲疫苗,該疫苗是為保護蜜蜂免受一種毀滅性的細菌疾病的侵害而開發的,這種疾病會使整個蜂群滅絕。昆蟲的免疫系統在瞄準和消除病原體方面非常有效。但是與脊椎動物不同,比如我們人類,昆蟲缺乏適應性抗體驅動的免疫反應。這導致許多科學傢認為可能無法為昆蟲開發疫苗。
幾年前,赫爾辛基大學的Dalial Freitak取得一項重大突破。人們已經知道,對某些病原體的免疫力可以從一隻雌性昆蟲轉移到她的後代身上,但確切的分子機制還不清楚。
弗雷塔克及其同事發現,一種叫做卵黃素的關鍵卵黃蛋白是昆蟲中跨代免疫的運輸機制。這一基礎性發現為一種新型的昆蟲疫苗奠定基礎,該團隊的第一個目標是蜜蜂。
在接下來的幾年裡,研究人員開發一種疫苗,針對的是一種叫做美洲幼蟲病的疾病。這種疾病是由Paenibacillus larvae細菌引起的,一旦它在蜜蜂群體中占有一席之地,感染這種細菌後通常唯一的結果就是徹底摧毀蜂群。該疫苗的作用是將無活性的細菌細胞與卵黃素蛋白結合在一起,因此當它被蜂王食用後,可以直接轉移到她的幼蟲身上。
"疫苗被工蜂納入蜂王漿,然後喂給蜂王,"開發公司Dalan Animal Health的一份聲明解釋道。"她攝取疫苗,疫苗的碎片沉積在她的卵巢裡。在接觸到疫苗後,發育中的幼蟲在孵化時就具有免疫力。"
一項成功的安慰劑對照臨床試驗表明,該疫苗既安全又有效。與未接種疫苗的後代相比,接種疫苗的蜂王的後代更不容易受到細菌的影響。
昆蟲學傢Keith Delaplane在接受《衛報》采訪時設想一個系統,即蜂王在被運送到新蜂巢之前就可以接種疫苗。而整個蜂群可以由接種過疫苗的蜂王建立。
美國農業部對這種新疫苗的授權標志著任何昆蟲疫苗首次被批準在美國使用。而對Freitak來說,這隻是幫助改善給農作物授粉的蜜蜂和其他有益昆蟲健康的一系列全新昆蟲疫苗中的第一個。
"我們解決蜜蜂疾病後,還可以為其他商業用途的授粉者,如大黃蜂和其他有益昆蟲提供解決方案,"Freitak在2020年曾表示。"我們的目標是提供昆蟲健康方面的創新解決方案,以促進可持續農業的發展。"