De la descoperirea sa în Djibouti în 2012, țânțarul asiatic Anopheles stephensi s-a răspândit în tot Cornul Africii. Acest vector invaziv continuă să se răspândească pe întreg continentul, reprezentând o amenințare serioasă pentru programele de control al malariei. Metodele de control al vectorilor, inclusiv plasele de pat tratate cu insecticide și pulverizarea cu insecticide reziduale în interior, au redus semnificativ povara malariei. Cu toate acestea, prevalența tot mai mare a țânțarilor rezistenți la insecticide, inclusiv a populațiilor de Anopheles stephensi, împiedică eforturile continue de eliminare a malariei. Înțelegerea structurii populației, a fluxului genetic între populații și a distribuției mutațiilor de rezistență la insecticide este esențială pentru a ghida strategii eficiente de control al malariei.
Îmbunătățirea înțelegerii modului în care An. stephensi s-a stabilit atât de mult în Asociația Proprietăților Animale (HOA) este esențială pentru prezicerea potențialei sale răspândiri în noi zone. Genetica populațiilor a fost utilizată pe scară largă pentru a studia speciile vectori pentru a obține informații despre structura populației, selecția continuă și fluxul genic18,19. În cazul An. stephensi, studierea structurii populației și a structurii genomului poate ajuta la elucidarea rutei sale de invazie și a oricărei evoluții adaptive care s-ar fi putut produce de la apariția sa. Pe lângă fluxul genic, selecția este deosebit de importantă deoarece poate identifica alelele asociate cu rezistența la insecticide și poate clarifica modul în care aceste alele se răspândesc în cadrul populației20.
Până în prezent, testarea markerilor de rezistență la insecticide și a geneticii populației la specia invazivă Anopheles stephensi s-a limitat la câteva gene candidate. Apariția speciei în Africa nu este pe deplin înțeleasă, dar o ipoteză este că a fost introdusă de oameni sau de animale. Alte teorii includ migrația pe distanțe lungi sub influența vântului. Izolatele etiopiene utilizate în acest studiu au fost colectate în Awash Sebat Kilo, un oraș situat la 200 km est de Addis Abeba și pe principalul coridor de transport de la Addis Abeba la Djibouti. Awash Sebat Kilo este o zonă cu transmitere ridicată a malariei și are o populație mare de Anopheles stephensi, despre care se spune că este rezistent la insecticide, ceea ce o face un sit important pentru studierea geneticii populației de Anopheles stephensi8.
Mutația de rezistență la insecticide kdr L1014F a fost detectată cu frecvență scăzută în populația etiopiană și nu a fost detectată în probele de teren din India. Această mutație kdr conferă rezistență la piretroizi și DDT și a fost detectată anterior în populațiile de An. stephensi colectate în India în 2016 și în Afganistan în 2018.31,32 În ciuda dovezilor de rezistență pe scară largă la piretroizi în ambele orașe, mutația kdr L1014F nu a fost detectată în populațiile din Mangalore și Bangalore analizate aici. Proporția scăzută de izolate etiopiene care purtau acest SNP și care erau heterozigote sugerează că mutația a apărut recent în această populație. Acest lucru este susținut de un studiu anterior realizat în Awash, care nu a găsit nicio dovadă a mutației kdr în probele colectate în anul anterior celor analizate aici.18 Anterior, am identificat această mutație kdr L1014F la o frecvență scăzută într-un set de probe din aceeași regiune/an, utilizând o abordare de detectare a ampliconilor.28 Având în vedere rezistența fenotipică la locurile de prelevare, frecvența alelică scăzută a acestui marker de rezistență sugerează că alte mecanisme decât modificarea locului țintă sunt responsabile pentru acest fenotip observat.
O limitare a acestui studiu este lipsa datelor fenotipice privind răspunsul la insecticide. Sunt necesare studii suplimentare care să combine secvențierea întregului genom (WGS) sau secvențierea ampliconilor țintiți în combinație cu bioteste de susceptibilitate pentru a investiga impactul acestor mutații asupra răspunsului la insecticide. Aceste noi SNP-uri de tip missense care pot fi asociate cu rezistența ar trebui vizate de teste moleculare de mare randament pentru a sprijini monitorizarea și a facilita activitatea funcțională pentru a înțelege și valida mecanismele potențiale asociate cu fenotipurile de rezistență.
În concluzie, acest studiu oferă o înțelegere mai profundă a geneticii populațiilor de țânțari Anopheles pe întregul continent. Aplicarea analizei de secvențiere a întregului genom (WGS) la cohorte mai mari de probe din diferite regiuni geografice va fi esențială pentru înțelegerea fluxului genetic și identificarea markerilor de rezistență la insecticide. Aceste cunoștințe vor permite autorităților de sănătate publică să facă alegeri informate în ceea ce privește supravegherea vectorilor și utilizarea insecticidelor.
Am utilizat două abordări pentru a detecta variația numărului de copii în acest set de date. În primul rând, am utilizat o abordare bazată pe acoperire, concentrată pe grupurile de gene CYP identificate în genom (Tabelul suplimentar S5). Acoperirea eșantioanelor a fost mediată pe locațiile de colectare și împărțită în patru grupuri: Etiopia, câmpuri indiene, colonii indiene și colonii pakistaneze. Acoperirea pentru fiecare grup a fost normalizată folosind netezirea kernelului și apoi reprezentată grafic în funcție de adâncimea mediană de acoperire a genomului pentru grupul respectiv.
Data publicării: 23 iunie 2025