Amióta 2012-ben felfedezték Dzsibutiban, az ázsiai Anopheles stephensi szúnyog elterjedt Afrika szarván. Ez az invazív vektor továbbra is terjed a kontinensen, komoly veszélyt jelentve a malária-ellenőrzési programokra. A vektorok elleni védekezési módszerek, beleértve a rovarirtó szerrel kezelt ágyhálókat és a beltéri permetezést, jelentősen csökkentették a maláriaterhet. A rovarirtó szerekkel szemben rezisztens szúnyogok, köztük az Anopheles stephensi populációk növekvő előfordulása azonban akadályozza a malária felszámolására irányuló folyamatos erőfeszítéseket. A populációszerkezet, a populációk közötti génáramlás és a rovarirtó szerekkel szembeni rezisztencia-mutációk eloszlásának megértése elengedhetetlen a hatékony malária-ellenőrzési stratégiák irányításához.
Az An. stephensi lakóközösségekben való megtelepedésének jobb megértése kritikus fontosságú az új területekre való potenciális terjedésének előrejelzéséhez. A populációgenetikát széles körben alkalmazták a vektorfajok tanulmányozására, hogy betekintést nyerjenek a populációszerkezetbe, a folyamatos szelekcióba és a génáramlásba18,19. Az An. stephensi esetében a populációszerkezet és a genomszerkezet vizsgálata segíthet tisztázni az inváziós útvonalát és a megjelenése óta bekövetkezett adaptív evolúciót. A génáramlás mellett a szelekció különösen fontos, mert azonosíthatja a rovarirtó szerekkel szembeni rezisztenciával kapcsolatos allélokat, és fényt deríthet arra, hogyan terjednek ezek az allélok a populációban20.
Az invazív Anopheles stephensi faj rovarirtó szerekkel szembeni rezisztencia markereinek és populációgenetikájának vizsgálata eddig néhány jelöltgénre korlátozódott. A faj afrikai megjelenése nem teljesen ismert, de az egyik hipotézis az, hogy emberek vagy haszonállatok vezették be. Más elméletek szerint a szél általi nagy távolságú vándorlás is előfordulhat. Az ebben a tanulmányban használt etióp izolátumokat Awash Sebat Kilóban gyűjtötték, egy Addisz-Abebától 200 km-re keletre fekvő városban, az Addisz-Abebát Dzsibutival összekötő fő közlekedési folyosón. Awash Sebat Kilo egy olyan terület, ahol magas a malária terjedésének aránya, és nagy az Anopheles stephensi populációja, amelyről azt írták, hogy rezisztens a rovarirtó szerekkel szemben, így fontos helyszín az Anopheles stephensi populációgenetikájának tanulmányozásához8.
A kdr L1014F rovarirtó szer rezisztencia mutációt alacsony gyakorisággal mutatták ki az etióp populációban, és nem mutatták ki az indiai terepi mintákban. Ez a kdr mutáció piretroidokkal és DDT-vel szembeni rezisztenciát biztosít, és korábban kimutatták az Indiában 2016-ban, illetve Afganisztánban 2018-ban gyűjtött An. stephensi populációkban.31,32 Annak ellenére, hogy mindkét városban széles körben elterjedt piretroid rezisztencia mutatkozott, a kdr L1014F mutációt nem mutatták ki az itt elemzett Mangalore és Bangalore populációkban. Az ezt az SNP-t hordozó etióp izolátumok alacsony heterozigóta aránya arra utal, hogy a mutáció a közelmúltban jelent meg ebben a populációban. Ezt alátámasztja egy korábbi Awash-i tanulmány, amely nem talált bizonyítékot a kdr mutációra az itt elemzetteket megelőző évben gyűjtött mintákban.18 Korábban alacsony gyakorisággal azonosítottuk ezt a kdr L1014F mutációt ugyanabból a régióból/évből származó mintákban amplikon detektálási megközelítéssel.28 Tekintettel a mintavételi helyeken tapasztalható fenotípusos rezisztenciára, ennek a rezisztencia markernek az alacsony allélgyakorisága arra utal, hogy a célhely módosításán kívüli mechanizmusok felelősek ezért a megfigyelt fenotípusért.
A tanulmány egyik korlátja a rovarirtó szerekre adott válaszra vonatkozó fenotípusos adatok hiánya. További vizsgálatokra van szükség, amelyek a teljes genom szekvenálást (WGS) vagy a célzott amplikon szekvenálást fogékonysági biovizsgálatokkal kombinálva ötvözik, hogy megvizsgálják ezen mutációk hatását a rovarirtó szerekre adott válaszra. Ezeket az új, misszensz SNP-ket, amelyek összefüggésben állhatnak a rezisztenciával, nagy áteresztőképességű molekuláris vizsgálatoknak kell alávetni a monitorozás támogatása és a rezisztencia fenotípusokkal kapcsolatos lehetséges mechanizmusok megértését és validálását célzó funkcionális munka elősegítése érdekében.
Összefoglalva, ez a tanulmány mélyebb megértést nyújt az Anopheles szúnyogpopuláció genetikájáról a kontinensek között. A teljes genom szekvenálás (WGS) elemzés alkalmazása nagyobb mintákon, különböző földrajzi régiókban kulcsfontosságú lesz a génáramlás megértéséhez és a rovarirtó szerekkel szembeni rezisztencia markereinek azonosításához. Ez a tudás lehetővé teszi a közegészségügyi hatóságok számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak a vektorok megfigyelésében és a rovarirtó szerek használatában.
Két megközelítést alkalmaztunk a kópiaszám-variáció kimutatására ebben az adathalmazban. Először egy lefedettség-alapú megközelítést alkalmaztunk, amely a genomban azonosított CYP génklaszterekre összpontosított (S5. kiegészítő táblázat). A minta lefedettségét átlagoltuk a gyűjtési helyszínek között, és négy csoportra osztottuk: Etiópia, indiai mezők, indiai kolóniák és pakisztáni kolóniák. Az egyes csoportok lefedettségét kernel simítással normalizáltuk, majd az adott csoport medián genomlefedettségi mélysége szerint ábrázoltuk.
Közzététel ideje: 2025. június 23.