Odkar so ga leta 2012 v Džibutiju odkrili, se je azijski komar Anopheles stephensi razširil po celotnem Afriškem rogu. Ta invazivni vektor se še naprej širi po celini in predstavlja resno grožnjo programom za nadzor malarije. Metode zatiranja vektorjev, vključno z mrežami za posteljnino, tretiranimi z insekticidi, in škropljenjem z ostanki insekticidov v zaprtih prostorih, so znatno zmanjšale breme malarije. Vendar pa naraščajoča razširjenost komarjev, odpornih na insekticide, vključno s populacijami Anopheles stephensi, ovira nenehna prizadevanja za izkoreninjenje malarije. Razumevanje populacijske strukture, pretoka genov med populacijami in porazdelitve mutacij, ki povzročajo odpornost na insekticide, je bistvenega pomena za vodenje učinkovitih strategij za nadzor malarije.
Izboljšanje našega razumevanja, kako se je An. stephensi tako uveljavil v območju združenih prebivalcev (HOA), je ključnega pomena za napovedovanje njegovega potencialnega širjenja na nova območja. Populacijska genetika se pogosto uporablja za preučevanje vektorskih vrst, da bi dobili vpogled v populacijsko strukturo, nenehno selekcijo in pretok genov18,19. Pri An. stephensi lahko preučevanje populacijske strukture in genomske strukture pomaga razjasniti njegovo pot invazije in morebitno prilagoditveno evolucijo, ki se je morda zgodila od njegovega nastanka. Poleg pretoka genov je selekcija še posebej pomembna, ker lahko prepozna alele, povezane z odpornostjo na insekticide, in osvetli, kako se ti aleli širijo po populaciji20.
Do danes je bilo testiranje označevalcev odpornosti na insekticide in populacijske genetike pri invazivni vrsti Anopheles stephensi omejeno na nekaj kandidatnih genov. Pojav vrste v Afriki ni povsem razumljen, ena od hipotez pa je, da so jo vnesli ljudje ali živina. Druge teorije vključujejo migracijo na dolge razdalje z vetrom. Etiopski izolati, uporabljeni v tej študiji, so bili zbrani v Awash Sebat Kilo, mestu, ki leži 200 km vzhodno od Adis Abebe in se nahaja na glavnem prometnem koridorju od Adis Abebe do Džibutija. Awash Sebat Kilo je območje z visoko stopnjo prenosa malarije in ima veliko populacijo Anopheles stephensi, za katero so poročali, da je odporna na insekticide, zaradi česar je pomembno mesto za preučevanje populacijske genetike Anopheles stephensi8.
Mutacija odpornosti na insekticide kdr L1014F je bila v etiopski populaciji zaznana z nizko pogostostjo in je v indijskih vzorcih na terenu niso zaznali. Ta mutacija kdr povzroča odpornost na piretroide in DDT ter je bila predhodno zaznana v populacijah An. stephensi, zbranih v Indiji leta 2016 in Afganistanu leta 2018.31,32 Kljub dokazom o široko razširjeni odpornosti na piretroide v obeh mestih mutacija kdr L1014F ni bila zaznana v analiziranih populacijah Mangalore in Bangalore. Nizek delež etiopskih izolatov s tem SNP, ki so bili heterozigotni, kaže na to, da se je mutacija v tej populaciji pojavila pred kratkim. To podpira prejšnja študija v Awashu, ki ni našla dokazov o mutaciji kdr v vzorcih, zbranih v letu pred tistimi, ki so bili analizirani tukaj.18 To mutacijo kdr L1014F smo predhodno identificirali z nizko frekvenco v nizu vzorcev iz iste regije/leta z uporabo pristopa zaznavanja amplikonov.28 Glede na fenotipsko odpornost na mestih vzorčenja nizka frekvenca alelov tega označevalca odpornosti kaže, da so za ta opaženi fenotip odgovorni drugi mehanizmi, ne le modifikacija ciljnega mesta.
Omejitev te študije je pomanjkanje fenotipskih podatkov o odzivu na insekticide. Za raziskavo vpliva teh mutacij na odziv na insekticide so potrebne nadaljnje študije, ki bi združevale sekvenciranje celotnega genoma (WGS) ali ciljno sekvenciranje amplikonov v kombinaciji z biološkimi testi občutljivosti. Te nove misenske SNP-je, ki so lahko povezani z odpornostjo, bi bilo treba ciljno usmeriti v visokozmogljive molekularne teste, da bi podprli spremljanje in olajšali funkcionalno delo za razumevanje in potrditev potencialnih mehanizmov, povezanih s fenotipi odpornosti.
Skratka, ta študija ponuja globlje razumevanje genetike populacije komarjev vrste Anopheles na različnih celinah. Uporaba analize sekvenciranja celotnega genoma (WGS) na večjih kohortah vzorcev v različnih geografskih regijah bo ključna za razumevanje pretoka genov in prepoznavanje označevalcev odpornosti na insekticide. To znanje bo organom javnega zdravja omogočilo sprejemanje premišljenih odločitev pri nadzoru vektorjev in uporabi insekticidov.
Za zaznavanje variacij v številu kopij v tem naboru podatkov smo uporabili dva pristopa. Najprej smo uporabili pristop, ki temelji na pokritosti in se osredotočil na identificirane skupine genov CYP v genomu (dodatna tabela S5). Pokritost vzorca je bila povprečena med lokacijami zbiranja in razdeljena v štiri skupine: Etiopija, indijska polja, indijske kolonije in pakistanske kolonije. Pokritost za vsako skupino je bila normalizirana z glajenjem jedra in nato prikazana glede na mediano globino pokritosti genoma za to skupino.
Čas objave: 23. junij 2025