Od otkrića u Džibutiju 2012. godine, azijski komarac Anopheles stephensi proširio se diljem Afričkog roga. Ovaj invazivni vektor nastavlja se širiti kontinentom, predstavljajući ozbiljnu prijetnju programima suzbijanja malarije. Metode suzbijanja vektora, uključujući mreže za krevete tretirane insekticidima i prskanje rezidualnim insekticidima u zatvorenom prostoru, značajno su smanjile teret malarije. Međutim, sve veća prevalencija komaraca otpornih na insekticide, uključujući populacije Anopheles stephensi, ometa tekuće napore za iskorjenjivanje malarije. Razumijevanje strukture populacije, protoka gena između populacija i distribucije mutacija otpornosti na insekticide ključno je za vođenje učinkovitih strategija suzbijanja malarije.
Bolje razumijevanje načina na koji se An. stephensi toliko ukorijenio u HOA ključno je za predviđanje njegovog potencijalnog širenja na nova područja. Populacijska genetika opsežno se koristi za proučavanje vektorskih vrsta kako bi se dobio uvid u strukturu populacije, kontinuiranu selekciju i protok gena18,19. Za An. stephensi, proučavanje strukture populacije i strukture genoma može pomoći u rasvjetljavanju puta njegove invazije i bilo kakve adaptivne evolucije koja se mogla dogoditi od njegove pojave. Osim protoka gena, selekcija je posebno važna jer može identificirati alele povezane s otpornošću na insekticide i osvijetliti kako se ti aleli šire kroz populaciju20.
Do danas je testiranje markera otpornosti na insekticide i populacijske genetike invazivne vrste Anopheles stephensi ograničeno na nekoliko kandidatskih gena. Pojava vrste u Africi nije u potpunosti razjašnjena, ali jedna od hipoteza je da su je unesli ljudi ili stoka. Druge teorije uključuju migraciju na velike udaljenosti vjetrom. Etiopski izolati korišteni u ovoj studiji prikupljeni su u Awash Sebat Kilu, gradu smještenom 200 km istočno od Addis Abebe i na glavnom prometnom koridoru od Addis Abebe do Džibutija. Awash Sebat Kilo je područje s visokim prijenosom malarije i ima veliku populaciju Anophelesa stephensija, za koji se navodi da je otporan na insekticide, što ga čini važnim mjestom za proučavanje populacijske genetike Anophelesa stephensi8.
Mutacija otpornosti na insekticide kdr L1014F otkrivena je s niskom učestalošću u etiopskoj populaciji i nije otkrivena u indijskim uzorcima s terena. Ova kdr mutacija daje otpornost na piretroide i DDT te je prethodno otkrivena u populacijama An. stephensi prikupljenim u Indiji 2016. i Afganistanu 2018.31,32 Unatoč dokazima o široko rasprostranjenoj otpornosti na piretroide u oba grada, mutacija kdr L1014F nije otkrivena u populacijama Mangalore i Bangalore analiziranim ovdje. Nizak udio etiopskih izolata koji nose ovaj SNP koji su bili heterozigotni sugerira da se mutacija nedavno pojavila u ovoj populaciji. To potvrđuje i prethodna studija u Awashu koja nije pronašla dokaze o mutaciji kdr u uzorcima prikupljenim u godini prije onih analiziranih ovdje.18 Prethodno smo identificirali ovu mutaciju kdr L1014F s niskom učestalošću u skupu uzoraka iz iste regije/godine koristeći pristup detekcije amplikona.28 S obzirom na fenotipsku otpornost na mjestima uzorkovanja, niska učestalost alela ovog markera otpornosti sugerira da su za ovaj uočeni fenotip odgovorni mehanizmi koji nisu modifikacija ciljnog mjesta.
Ograničenje ove studije je nedostatak fenotipskih podataka o odgovoru na insekticid. Potrebna su daljnja istraživanja koja kombiniraju sekvenciranje cijelog genoma (WGS) ili ciljano sekvenciranje amplikona u kombinaciji s biološkim testovima osjetljivosti kako bi se istražio utjecaj ovih mutacija na odgovor na insekticid. Ove nove missense SNP-ove koji mogu biti povezani s otpornošću treba ciljati za visokopropusne molekularne testove kako bi se podržalo praćenje i olakšao funkcionalni rad na razumijevanju i validaciji potencijalnih mehanizama povezanih s fenotipovima otpornosti.
Ukratko, ova studija pruža dublje razumijevanje genetike populacije komaraca Anopheles na svim kontinentima. Primjena analize sekvenciranja cijelog genoma (WGS) na veće kohorte uzoraka u različitim geografskim regijama bit će ključna za razumijevanje protoka gena i identificiranje markera otpornosti na insekticide. Ovo znanje omogućit će javnozdravstvenim vlastima da donose informirane odluke u nadzoru vektora i upotrebi insekticida.
Za otkrivanje varijacija broja kopija u ovom skupu podataka koristili smo dva pristupa. Prvo smo koristili pristup temeljen na pokrivenosti koji se usredotočio na identificirane klastere CYP gena u genomu (Dodatna tablica S5). Pokrivenost uzorka prosječna je na lokacijama prikupljanja i podijeljena u četiri skupine: Etiopija, indijska polja, indijske kolonije i pakistanske kolonije. Pokrivenost za svaku skupinu normalizirana je pomoću izglađivanja jezgre, a zatim prikazana prema medijanu dubine pokrivenosti genoma za tu skupinu.
Vrijeme objave: 23. lipnja 2025.