Published January 17, 2013
| Version v1
Publication
Open
Field Cage Studies and Progressive Evaluation of Genetically-Engineered Mosquitoes
Creators
- 1. University of California, Davis
- 2. Istituto Pasteur
- 3. Instituto Nacional de Salud Pública
- 4. Fogarty International Center
- 5. National Institutes of Health
- 6. North Carolina State University
- 7. University of California, Irvine
- 8. Oxitec (United Kingdom)
- 9. University of Oxford
Description
Background A genetically-engineered strain of the dengue mosquito vector Aedes aegypti, designated OX3604C, was evaluated in large outdoor cage trials for its potential to improve dengue prevention efforts by inducing population suppression. OX3604C is engineered with a repressible genetic construct that causes a female-specific flightless phenotype. Wild-type females that mate with homozygous OX3604C males will not produce reproductive female offspring. Weekly introductions of OX3604C males eliminated all three targeted Ae. aegypti populations after 10–20 weeks in a previous laboratory cage experiment. As part of the phased, progressive evaluation of this technology, we carried out an assessment in large outdoor field enclosures in dengue endemic southern Mexico. Methodology/Principal Findings OX3604C males were introduced weekly into field cages containing stable target populations, initially at 10∶1 ratios. Statistically significant target population decreases were detected in 4 of 5 treatment cages after 17 weeks, but none of the treatment populations were eliminated. Mating competitiveness experiments, carried out to explore the discrepancy between lab and field cage results revealed a maximum mating disadvantage of up 59.1% for OX3604C males, which accounted for a significant part of the 97% fitness cost predicted by a mathematical model to be necessary to produce the field cage results. Conclusions/Significance Our results indicate that OX3604C may not be effective in large-scale releases. A strain with the same transgene that is not encumbered by a large mating disadvantage, however, could have improved prospects for dengue prevention. Insights from large outdoor cage experiments may provide an important part of the progressive, stepwise evaluation of genetically-engineered mosquitoes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلفية تم تقييم سلالة معدلة وراثيًا من ناقل حمى الضنك Aedes aegypti، المسمى OX3604C، في تجارب الأقفاص الخارجية الكبيرة لقدرته على تحسين جهود الوقاية من حمى الضنك من خلال حث قمع السكان. تم تصميم OX3604C ببنية وراثية قابلة للقمع تسبب نمطًا ظاهريًا لا يطير خاصًا بالإناث. الإناث من النوع البري التي تتزاوج مع ذكور OX3604C متماثلة الزيجوت لن تنتج ذرية أنثى تناسلية. أدت الإدخالات الأسبوعية لذكور OX3604C إلى القضاء على جميع الأنواع الثلاثة المستهدفة من الزاعجة المصرية بعد 10–20 أسبوعًا في تجربة سابقة في قفص المختبر. كجزء من التقييم المرحلي والتدريجي لهذه التكنولوجيا، أجرينا تقييمًا في حاويات ميدانية كبيرة في الهواء الطلق في جنوب المكسيك المتوطن لحمى الضنك. المنهجية/النتائج الرئيسية تم إدخال OX3604C الذكور أسبوعيًا في أقفاص ميدانية تحتوي على مجموعات سكانية مستهدفة مستقرة، في البداية عند نسب 10 إلى 1. تم اكتشاف انخفاض كبير في عدد السكان المستهدفين إحصائيًا في 4 من 5 أقفاص علاجية بعد 17 أسبوعًا، ولكن لم يتم القضاء على أي من مجموعات العلاج. كشفت تجارب تنافسية التزاوج، التي أجريت لاستكشاف التناقض بين نتائج المختبر والقفص الميداني، عن عيب تزاوج أقصى يصل إلى 59.1 ٪ لذكور OX3604C، والتي شكلت جزءًا كبيرًا من تكلفة اللياقة البدنية البالغة 97 ٪ التي توقعها نموذج رياضي لتكون ضرورية لإنتاج نتائج القفص الميداني. الاستنتاجات/الأهمية تشير نتائجنا إلى أن OX3604C قد لا تكون فعالة في الإصدارات واسعة النطاق. ومع ذلك، فإن السلالة التي تحمل نفس الجين المحول والتي لا يعوقها عيب كبير في التزاوج، كان من الممكن أن تحسن احتمالات الوقاية من حمى الضنك. قد توفر الرؤى من تجارب الأقفاص الخارجية الكبيرة جزءًا مهمًا من التقييم التدريجي التدريجي للبعوض المعدل وراثيًا.Translated Description (French)
Contexte Une souche génétiquement modifiée du moustique vecteur de la dengue Aedes aegypti, désignée OX3604C, a été évaluée dans de grands essais en cage en plein air pour son potentiel à améliorer les efforts de prévention de la dengue en induisant la suppression de la population. OX3604C est conçu avec une construction génétique reproductible qui provoque un phénotype sans vol spécifique à la femelle. Les femelles de type sauvage qui s'accouplent avec des mâles homozygotes OX3604C ne produiront pas de progéniture femelle reproductrice. Les introductions hebdomadaires de mâles OX3604C ont éliminé les trois populations ciblées d'Ae. aegypti après 10 à 20 semaines dans une expérience précédente en cage de laboratoire. Dans le cadre de l'évaluation progressive et progressive de cette technologie, nous avons effectué une évaluation dans de grands enclos extérieurs dans le sud du Mexique, où la dengue est endémique. Méthodologie/Principales constatations Les mâles OX3604C ont été introduits chaque semaine dans des cages de terrain contenant des populations cibles stables, initialement à des ratios de 10-1. Des diminutions statistiquement significatives de la population cible ont été détectées dans 4 des 5 cages de traitement après 17 semaines, mais aucune des populations de traitement n'a été éliminée. Les expériences de compétitivité d'accouplement, menées pour explorer l'écart entre les résultats de laboratoire et de cage sur le terrain, ont révélé un désavantage d'accouplement maximal de 59,1 % pour les mâles OX3604C, ce qui représentait une partie importante du coût de mise en forme de 97 % prédit par un modèle mathématique comme étant nécessaire pour produire les résultats de la cage sur le terrain. Conclusions/Importance Nos résultats indiquent que l'OX3604C peut ne pas être efficace dans les rejets à grande échelle. Une souche avec le même transgène qui n'est pas encombrée d'un grand désavantage d'accouplement, cependant, pourrait avoir amélioré les perspectives de prévention de la dengue. Les informations tirées des grandes expériences en cage en plein air peuvent constituer une partie importante de l'évaluation progressive et progressive des moustiques génétiquement modifiés.Translated Description (Spanish)
Antecedentes Una cepa genéticamente modificada del vector del mosquito del dengue Aedes aegypti, designada OX3604C, se evaluó en grandes ensayos en jaulas al aire libre por su potencial para mejorar los esfuerzos de prevención del dengue al inducir la supresión de la población. OX3604C está diseñado con una construcción genética reprimible que causa un fenotipo no volador específico femenino. Las hembras de tipo salvaje que se aparean con machos homocigotos OX3604C no producirán descendencia femenina reproductiva. Las introducciones semanales de machos OX3604C eliminaron las tres poblaciones objetivo de Ae. aegypti después de 10–20 semanas en un experimento previo de jaula de laboratorio. Como parte de la evaluación gradual y progresiva de esta tecnología, realizamos una evaluación en grandes recintos de campo al aire libre en el dengue endémico del sur de México. Metodología/Principales hallazgos Los machos de OX3604C se introdujeron semanalmente en jaulas de campo que contenían poblaciones objetivo estables, inicialmente en proporciones de 10 a 1. Se detectaron disminuciones estadísticamente significativas de la población objetivo en 4 de 5 jaulas de tratamiento después de 17 semanas, pero no se eliminó ninguna de las poblaciones de tratamiento. Los experimentos de competitividad de apareamiento, llevados a cabo para explorar la discrepancia entre los resultados de laboratorio y de la jaula de campo, revelaron una desventaja máxima de apareamiento de hasta el 59,1% para los machos OX3604C, lo que representó una parte significativa del costo de aptitud del 97% predicho por un modelo matemático para ser necesario para producir los resultados de la jaula de campo. Conclusiones/Importancia Nuestros resultados indican que OX3604C puede no ser eficaz en liberaciones a gran escala. Sin embargo, una cepa con el mismo transgén que no está gravada por una gran desventaja de apareamiento podría haber mejorado las perspectivas para la prevención del dengue. Los conocimientos de los grandes experimentos en jaulas al aire libre pueden proporcionar una parte importante de la evaluación progresiva y escalonada de los mosquitos genéticamente modificados.Files
journal.pntd.0002001&type=printable.pdf
Files
(653.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5bd3c4a91bffef5e027084d9596bf677
|
653.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسات الأقفاص الميدانية والتقييم التدريجي للبعوض المعدل وراثيًا
- Translated title (French)
- Études sur le terrain en cage et évaluation progressive des moustiques génétiquement modifiés
- Translated title (Spanish)
- Estudios de jaula de campo y evaluación progresiva de mosquitos genéticamente modificados
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2058313039
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0002001
References
- https://openalex.org/W1569423075
- https://openalex.org/W1596716429
- https://openalex.org/W1868621362
- https://openalex.org/W1975533237
- https://openalex.org/W1982574435
- https://openalex.org/W1986316914
- https://openalex.org/W1989759946
- https://openalex.org/W1992856119
- https://openalex.org/W2000414525
- https://openalex.org/W2001316895
- https://openalex.org/W2017931007
- https://openalex.org/W2026712090
- https://openalex.org/W2040691975
- https://openalex.org/W2052337437
- https://openalex.org/W2054892711
- https://openalex.org/W2056298081
- https://openalex.org/W2060730951
- https://openalex.org/W2078117928
- https://openalex.org/W2094080920
- https://openalex.org/W2125601278
- https://openalex.org/W2125840044
- https://openalex.org/W2130300775
- https://openalex.org/W2161532170
- https://openalex.org/W2164875478
- https://openalex.org/W41910697
- https://openalex.org/W4213329960
- https://openalex.org/W4245453827
- https://openalex.org/W4254380578