Ученые построили «комариный туалет» и обнаружили в экскрементах насекомых неизвестные вирусы

Американские энтомологи разработали «комариный туалет» — устройство для сбора экскрементов насекомых, позволившее найти в их отходах полный геном вируса Западного Нила и редкий вирус Hedwig. Новый подход показал, что анализ жизнедеятельности комаров помог выявлять опасные инфекции еще до их вспышки среди людей и без уничтожения самих переносчиков.

Исследователи из Ратгерского университета (США) задались вопросом: можно ли отслеживать распространение скрытых вирусов по отходам жизнедеятельности комаров, по аналогии с анализом городских сточных вод? Традиционный эпидемиологический контроль требует отлова и перемалывания тысяч насекомых в блендере, из-за чего их собственная ДНК глушит генетические следы вирусов.

Экскременты же содержат в сотни раз больше нуклеиновых кислот вирусов и минимум тканей самого комара, что позволило выделить геном инфекции без лишнего шума. Результаты опубликовали в журнале Microbiology Spectrum.

Чтобы собрать образцы, ученые напечатали на 3D-принтере воронку и покрыли ее стены водоотталкивающим составом, благодаря которому капли отходов объемом около 1,5 микролитра легко скатывались в коллекторную пробирку. В контейнер над воронкой поместили две группы по 50 диких комаров рода Culex, пойманных в штате Нью-Джерси, и подкормили их сахарным раствором. Собранный материал направили на дробовое метагеномное секвенирование — метод генетического анализа, считывающий всю ДНК и РНК в пробе без предварительной настройки на конкретный патоген.

Ученые восстановили полный геном штамма NY07 (вируса Западного Нила) и считали следы вируса Hedwig, который раньше встречался только в Европе. Кроме того, в пробе обнаружили следы трех потенциально новых для науки вирусов и одноклеточных паразитов-трипаносоматид. При этом метод позволил параллельно определить вид самих комаров-хозяев по остаточным следам их ДНК.

Практическая польза «комариных туалетов» заключается в том, что на их основе можно делать автоматические ловушки и ставить их прямо в лесах или болотах для постоянного наблюдения за вирусами. Конечно, само по себе присутствие вирусных следов в отходах комара еще не означает, что насекомое гарантированно заразит человека или птицу при укусе. Тем не менее метод работает как чуткая система раннего оповещения: медики смогут заранее узнавать, какие опасные микроорганизмы появились в конкретном регионе, и принимать меры еще до того, как люди начнут массово болеть.