Od svojho objavenia v Džibutsku v roku 2012 sa ázijský komár Anopheles stephensi rozšíril po celom Africkom rohu. Tento invazívny vektor sa naďalej šíri po celom kontinente a predstavuje vážnu hrozbu pre programy kontroly malárie. Metódy kontroly vektorov vrátane sieťok na postele ošetrených insekticídmi a postrekov zvyškovými insekticídmi v interiéri výrazne znížili záťaž malárie. Rastúci výskyt komárov odolných voči insekticídom vrátane populácií Anopheles stephensi však brzdí prebiehajúce úsilie o elimináciu malárie. Pochopenie štruktúry populácie, toku génov medzi populáciami a distribúcie mutácií rezistencie na insekticídy je nevyhnutné pre usmernenie účinných stratégií kontroly malárie.
Lepšie pochopenie toho, ako sa An. stephensi udomácnil v HOA, je kľúčové pre predpovedanie jeho potenciálneho šírenia do nových oblastí. Populačná genetika sa vo veľkej miere využíva na štúdium druhov prenášačov s cieľom získať prehľad o štruktúre populácie, prebiehajúcom výbere a toku génov18,19. V prípade An. stephensi môže štúdium štruktúry populácie a štruktúry genómu pomôcť objasniť jeho inváznu cestu a akýkoľvek adaptívny vývoj, ku ktorému mohlo dôjsť od jeho vzniku. Okrem toku génov je obzvlášť dôležitý výber, pretože dokáže identifikovať alely spojené s rezistenciou voči insekticídom a objasniť, ako sa tieto alely šíria v populácii20.
Doteraz bolo testovanie markerov rezistencie voči insekticídom a populačnej genetiky u invázneho druhu Anopheles stephensi obmedzené na niekoľko kandidátskych génov. Výskyt tohto druhu v Afrike nie je úplne objasnený, ale jedna z hypotéz hovorí, že bol zavlečený ľuďmi alebo hospodárskymi zvieratami. Ďalšie teórie zahŕňajú migráciu na dlhé vzdialenosti vetrom. Etiópske izoláty použité v tejto štúdii boli zozbierané v Awash Sebat Kilo, meste ležajúcom 200 km východne od Addis Abeby a na hlavnom dopravnom koridore z Addis Abeby do Džibutska. Awash Sebat Kilo je oblasť s vysokým prenosom malárie a má veľkú populáciu Anopheles stephensi, o ktorej sa uvádza, že je rezistentná voči insekticídom, čo z nej robí dôležité miesto pre štúdium populačnej genetiky Anopheles stephensi8.
Mutácia rezistencie na insekticídy kdr L1014F bola detegovaná s nízkou frekvenciou v etiópskej populácii a nebola detegovaná v indických poľných vzorkách. Táto mutácia kdr spôsobuje rezistenciu na pyretroidy a DDT a bola predtým detegovaná v populáciách An. stephensi zozbieraných v Indii v roku 2016 a v Afganistane v roku 2018.31,32 Napriek dôkazom o rozšírenej rezistencii na pyretroidy v oboch mestách nebola mutácia kdr L1014F detegovaná v populáciách Mangalore a Bangalore, ktoré boli tu analyzované. Nízky podiel etiópskych izolátov nesúcich tento SNP, ktoré boli heterozygotné, naznačuje, že mutácia v tejto populácii vznikla nedávno. Toto tvrdenie podporuje aj predchádzajúca štúdia v Awash, ktorá nenašla žiadne dôkazy o mutácii kdr vo vzorkách odobratých v roku pred tými, ktoré boli analyzované v tejto štúdii.18 Túto mutáciu kdr L1014F sme predtým identifikovali s nízkou frekvenciou v súbore vzoriek z rovnakého regiónu/roku pomocou prístupu detekcie amplikónov.28 Vzhľadom na fenotypovú rezistenciu v miestach odberu vzoriek nízka frekvencia alel tohto markera rezistencie naznačuje, že za tento pozorovaný fenotyp sú zodpovedné iné mechanizmy ako modifikácia cieľového miesta.
Obmedzením tejto štúdie je nedostatok fenotypových údajov o reakcii na insekticíd. Na preskúmanie vplyvu týchto mutácií na reakciu na insekticíd sú potrebné ďalšie štúdie kombinujúce sekvenovanie celého genómu (WGS) alebo cielené sekvenovanie amplikónov v kombinácii s biologickými testami citlivosti. Tieto nové missense SNP, ktoré môžu byť spojené s rezistenciou, by mali byť zamerané na vysokovýkonné molekulárne testy na podporu monitorovania a uľahčenie funkčnej práce zameranej na pochopenie a validáciu potenciálnych mechanizmov spojených s fenotypmi rezistencie.
Stručne povedané, táto štúdia poskytuje hlbšie pochopenie genetiky populácie komára rodu Anopheles naprieč kontinentmi. Aplikácia analýzy sekvenovania celého genómu (WGS) na väčšie kohorty vzoriek v rôznych geografických oblastiach bude kľúčová pre pochopenie toku génov a identifikáciu markerov rezistencie voči insekticídom. Tieto poznatky umožnia orgánom verejného zdravotníctva robiť informované rozhodnutia v oblasti dohľadu nad vektormi a používania insekticídov.
Na detekciu variácií v počte kópií v tomto súbore údajov sme použili dva prístupy. Najprv sme použili prístup založený na pokrytí, ktorý sa zameral na identifikované zhluky génov CYP v genóme (doplnková tabuľka S5). Pokrytie vzorky bolo spriemerované naprieč lokalitami zberu a rozdelené do štyroch skupín: Etiópia, indické polia, indické kolónie a pakistanské kolónie. Pokrytie pre každú skupinu bolo normalizované pomocou vyhladzovania jadra a potom vynesené do grafu podľa strednej hĺbky pokrytia genómu pre danú skupinu.
Čas uverejnenia: 23. júna 2025