Пчёлы и прочие опылители цветковых растений крайне важны для всего живого на Земле. Этот факт никто не подвергает сомнению. Потеря опылителей лишает мир здоровой пищи, увеличивает количество хронических заболеваний, приводит к повышенной смертности.
За последние полвека массовое использование пестицидов, паразиты и инфекции в два раза сократили продолжительность жизни медоносных пчёл.
Пчёл с некоторой натяжкой можно назвать домашними животными, ведь многие сельские и даже городские жители создают для пчелиных семей пасеки и содержат их в ульях. Домашних животных при этом постоянно вакцинируют.
Почему же до сих пор никто не вакцинирует пчёл? Потому что не было соответствующих препаратов. Но недавно Министерство сельского хозяйства США одобрило первую в мире вакцину для насекомых.
Её разработали специально для защиты медоносных пчёл. Пока от разрушительного заболевания под названием американский гнилец пчёл, которое уничтожает целые ульи. Его вызывает бактерия вида Paenibacillus larvae.
Тут стоит пояснить, что вообще-то иммунная система насекомых очень эффективное оружие защиты: она отлично отслеживает и уничтожает патогены. Однако, в отличие от позвоночных, у насекомых нет второй части иммунной системы, которую мы называем адаптивный иммунитет.
Это те самые антитела, которые организм позвоночных (в том числе людей) вырабатывает в ответ на вторжение возбудителя болезни.
Как же создать вакцину, если у пчёл нет антител?
Решение несколько лет назад подсказало открытие Далиала Фрейтака из Хельсинкского университета. До него было известно, что иммунитет к некоторым патогенам может передаваться от самки насекомого её потомству. Однако тонкости этого процесса были неясны.
Фрейтак и его коллеги нашли молекулу, которая выполняла главную роль в передаче такого иммунитета следующим поколениям насекомых.
С помощью этого открытия учёные смогли нацелиться на бактерии вида Paenibacillus larvae. Попадая в улей, они не успокаиваются, пока не уничтожат всю колонию медоносных пчёл. Более того, после вымирания насекомых споры бактерий могут ждать своих новых жертв ещё 35 лет.
Вакцину, созданную одной из компаний, вместе с маточным молочком скармливают матке рабочие пчёлы. Матка проглатывает её, и фрагменты вакцины откладываются в её яичниках. После воздействия вакцины развивающиеся личинки приобретают иммунитет, сообщается на сайте производителя новой вакцины.
До того как вакцину одобрили регулирующие органы, учёные провели плацебо-контролируемое рандомизированное двойное слепое исследование созданного ими препарата. Испытания показали, что вакцина безопасна и эффективна.
Потомство вакцинированной пчелиной матки было меньше уязвимо для болезней, вызванных бактерией, по сравнению с невакцинированным потомством.
Испытания проводились в двух локациях. В первой 16 ульев вакцинировали, а ещё в семь внедрили плацебо. В итоге вакцинация предотвратила 30% смертей заражённых личинок. Второе контрольное испытание показало, что вакцинация не сказалась негативно на выживании личинок.
Во второй локации сравнивались три плацебо и два вакцинированных улья. Сравнение показало, что в "привитых" семьях выжило на 50% больше личинок. И снова была подтверждена безопасность.
В будущем пчелиных маток можно было бы вакцинировать до того, как их поместят в новые ульи. Соответственно, целые колонии могут быть основаны привитыми матками.
Разрешение Министерства сельского хозяйства США на использование новой вакцины знаменует собой первый случай, когда какая-либо вакцина для насекомых была одобрена в США.
Тем временем группа Фрейтака работает над разработкой вакцин для других полезных насекомых.
"После того как мы справимся с болезнями пчёл, мы хотим предложить решения для других коммерчески используемых опылителей, таких как шмели", — рассказал Фрейтак в 2020 году.
Статья авторов испытания новой вакцины вышла в журнале Frontiers in Veterinary Science (также доступна PDF-версия статьи).
Ранее учёные также выяснили, что пчёлы становятся королевами улья благодаря растениям и почему эти насекомые очень странно ведут себя во время солнечного затмения. Кроме того, мы ранее рассказывали об удивительном случае обнаружения пчелы без матери, но сразу с двумя отцами.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Научпоп" на медиаплатформе "Смотрим".
