Od svého objevení v Džibutsku v roce 2012 se asijský komár druhu Anopheles stephensi rozšířil po celém Africkém rohu. Tento invazivní přenašeč se nadále šíří po celém kontinentu a představuje vážnou hrozbu pro programy kontroly malárie. Metody kontroly přenašečů, včetně moskytiér ošetřených insekticidy a postřiků zbytkovými insekticidy v interiérech, významně snížily zátěž malárie. Rostoucí prevalence komárů rezistentních na insekticidy, včetně populací druhu Anopheles stephensi, však brzdí probíhající úsilí o eliminaci malárie. Pochopení struktury populace, toku genů mezi populacemi a distribuce mutací rezistence na insekticidy je nezbytné pro vedení účinných strategií kontroly malárie.
Lepší pochopení toho, jak se An. stephensi v oblasti HOA tak uchytil, je zásadní pro predikci jeho potenciálního šíření do nových oblastí. Populační genetika se hojně využívá ke studiu druhů přenašečů, aby se získal vhled do struktury populace, probíhajícího výběru a toku genů18,19. U An. stephensi může studium struktury populace a genomu pomoci objasnit jeho invazní cestu a jakýkoli adaptivní vývoj, ke kterému mohlo dojít od jeho vzniku. Kromě toku genů je obzvláště důležitý výběr, protože může identifikovat alely spojené s rezistencí vůči insekticidům a osvětlit, jak se tyto alely šíří populací20.
Testování markerů rezistence na insekticidy a populační genetiky u invazivního druhu Anopheles stephensi se dosud omezovalo na několik kandidátních genů. Výskyt tohoto druhu v Africe není plně objasněn, ale jedna z hypotéz je, že byl zavlečen lidmi nebo hospodářskými zvířaty. Jiné teorie zahrnují migraci na dlouhé vzdálenosti větrem. Etiopské izoláty použité v této studii byly odebrány v Awash Sebat Kilo, městě ležícím 200 km východně od Addis Abeby a na hlavní dopravní trase z Addis Abeby do Džibutska. Awash Sebat Kilo je oblast s vysokým přenosem malárie a má velkou populaci Anopheles stephensi, o které se uvádí, že je rezistentní vůči insekticidům, což z ní činí důležité místo pro studium populační genetiky Anopheles stephensi8.
Mutace rezistence na insekticid kdr L1014F byla v etiopské populaci detekována s nízkou frekvencí a v indických vzorcích z terénních vzorků nebyla detekována. Tato mutace kdr propůjčuje rezistenci na pyrethroidy a DDT a byla dříve detekována v populacích An. stephensi odebraných v Indii v roce 2016 a v Afghánistánu v roce 2018.31,32 Navzdory důkazům o rozšířené rezistenci na pyrethroidy v obou městech nebyla mutace kdr L1014F v analyzovaných populacích Mangalúr a Bangalore detekována. Nízký podíl etiopských izolátů nesoucích tento SNP, které byly heterozygotní, naznačuje, že mutace v této populaci vznikla nedávno. Toto zjištění podporuje i předchozí studie provedená v Awash, která nenalezla žádné důkazy o mutaci kdr ve vzorcích odebraných v roce předcházejícím těm, které zde byly analyzovány.18 Tuto mutaci kdr L1014F jsme dříve identifikovali s nízkou frekvencí v souboru vzorků ze stejné oblasti/roku pomocí detekce amplikonů.28 Vzhledem k fenotypové rezistenci v místech odběru vzorků naznačuje nízká frekvence alel tohoto markeru rezistence, že za tento pozorovaný fenotyp jsou zodpovědné jiné mechanismy než modifikace cílového místa.
Omezením této studie je nedostatek fenotypových údajů o reakci na insekticid. Pro zkoumání dopadu těchto mutací na reakci na insekticid jsou zapotřebí další studie kombinující sekvenování celého genomu (WGS) nebo cílené sekvenování amplikonů v kombinaci s biologickými testy citlivosti. Tyto nové missense SNP, které mohou být spojeny s rezistencí, by měly být cíleny pro vysoce výkonné molekulární testy, které podpoří monitorování a usnadní funkční práci zaměřenou na pochopení a validaci potenciálních mechanismů spojených s fenotypy rezistence.
Stručně řečeno, tato studie poskytuje hlubší pochopení genetiky populace komárů rodu Anopheles napříč kontinenty. Aplikace analýzy sekvenování celého genomu (WGS) na větší kohorty vzorků v různých geografických oblastech bude klíčová pro pochopení toku genů a identifikaci markerů rezistence vůči insekticidům. Tyto znalosti umožní orgánům veřejného zdraví činit informovaná rozhodnutí v oblasti sledování vektorů a používání insekticidů.
K detekci variability počtu kopií v tomto souboru dat jsme použili dva přístupy. Nejprve jsme použili přístup založený na pokrytí, který se zaměřil na identifikované shluky genů CYP v genomu (doplňková tabulka S5). Pokrytí vzorku bylo zprůměrováno napříč lokalitami sběru a rozděleno do čtyř skupin: Etiopie, indická pole, indické kolonie a pákistánské kolonie. Pokrytí pro každou skupinu bylo normalizováno pomocí vyhlazování jádra a poté vyneseno do grafu podle střední hloubky pokrytí genomu pro danou skupinu.
Čas zveřejnění: 23. června 2025