Studie divokých komárů v Burkině Faso objevuje nové známky rezistence na insekticidy

Jedním z hlavních objevů nové studie je identifikace nových variant v genech spojených s rezistencí na insekticidy u komárů Anopheles, primárních vektorů malárie v západní Africe, a potenciálních nových mechanismů rezistence, zdůrazňující důležitost genomického dozoru. Byly pozorovány variace v genech napěťově řízených sodíkových kanálů (VGSC) a acetylcholinesterázy (ACE1), které jsou klíčovými cíli pro insekticidy používané v dlouhotrvajících insekticidních sítích (LLIN) a vnitřních reziduálních postřikech (IRS).

Příspěvek byl napsán týmem výzkumníků pod vedením Dr. Mahamadi Kientega, lékařský entomolog z Výzkumného ústavu zdravotnických věd (IRSS) v Burkině Faso, a byl zveřejněno v Malaria Journal.

S názvem „Sekvenování celého genomu major malárie vektorů odhaluje vývoj nových rezistence na insekticidy varianty v a longitudinální studie v Burkině Faso,“ publikace je výsledkem společné studie Institutu pro výzkum ve zdravotnictví (IRSS) v Bobo-Dioulasso, MalariaGEN Vector Observatory a Target Malaria, vzorky komárů byly odebrány ze tří vesnic v Burkině Faso: Bana, Souroukoudinga a Pala.

Ve studii byly v těchto genech identifikovány signály pozitivní selekce, které naznačují potenciální roli v adaptaci komárů vektor ovládací nástroje. Rezistence na insekticidy je hlavní hrozbou pro vývoj řešení k odstranění malárie, protože rezistence snižuje účinnost dvou hlavních opatření pro kontrolu vektorů, která byla klíčová pro snížení výskytu malárie v endemických zemích: sítě na postele a postřiky.

“Dnes více než kdy jindy je klíčové porozumět genomice komárů, abychom mohli sledovat a porozumět tomu, jak se tento šampión biologické evoluce nadále vyhýbá strategiím kontroly vektorů. V reakci na velké pokrytí insekticidními sítěmi se chování komárů v několika oblasti v Africe a musíme začít uvažovat o účinných a udržitelných nových nástrojích pro kontrolu vektorů,“ říká Dr. Kientega, výzkumník z Institut de Recherche en Sciences de la Santé (IRSS), Burkina Faso.

Ústřední role genomického dozoru

Dlouhotrvající insekticidní sítě (LLIN) a vnitřní reziduální postřik (IRS) jsou základním kamenem současných intervencí proti malárii. V roce 2023 Globální fond distribuoval rodinám 227 milionů moskytiér a pokryl 7,9 milionu domácností postřikem, aby se předešlo případům malárie. Podle Světové zprávy o malárii bylo v letech 2000–2022 zabráněno 2,1 miliardám případů malárie a 11,7 milionům úmrtí na malárii.

Pokrok ve snižování úmrtnosti a nemocnosti na malárii se však zastavil a svět je mimo cestu ke splnění cílů pro rok 2030 v oblasti nemocnosti a úmrtnosti na malárii. Intenzivní nasazení nástrojů pro kontrolu vektorů malárie na bázi insekticidů bylo účinné, i když vedlo k rychlému vývoji fenotypů odolných vůči insekticidům, jako jsou organofosfáty nebo pyretroidy.

Tato kolektivní studie o genomice komárů zahrnující několik výzkumných partnerů podtrhuje důležitost molekulárního sledování existujících variant rezistence na insekticidy, nových variant a pochopení evolučních procesů, které jsou základem jejich vzniku.

“Detekce rezistence na insekticidy nám umožní přizpůsobit naši strategii pro boj proti malárii, předvídat ztrátu páry konvenčních zásahů pro kontrolu vektorů a podpořit udržitelné a inovativní alternativy, jako jsou geneticky modifikovaní komáři, přírodní symbionti a insekticidní sloučeniny,” dodává Kientega.

Lepší pochopení populační dynamiky vektorů malárie

V rámci projektu The Anopheles gambiae 1000 genomes project (Ag1000G) obsahoval genom vzorků 1409 Anopheles gambiae sensu lato (sl). byli sekvenováni komáři (978 samic a 431 samců). Zjištění poskytují komplexní analýzu genetické diverzity u komplexních druhů Anopheles gambiae, se zvláštním zaměřením na An. gambie ss, An. coluzzii a An. arabiensis. Výsledky studie odhalují odlišné populační struktury napříč různými regiony, což je důležité pro pochopení toho, jak se rezistence šíří a geograficky vyvíjí.

Anopheles coluzzii byl nejrozšířenějším druhem nalezeným ve třech vesnicích, kde byli sbíráni komáři. An. coluzzii tvoří 53 % vzorků, následuje An. gambiae ss s 39 %, zatímco An. arabiensis tvořilo pouze 8 % odebraných vzorků. An. coluzzii zůstává nejpřevládajícím druhem v Bana (84 %) a Souroukoudinga (61 %), zatímco An. gambiae ss převládá v Pala (71 %). Dva kříženci An. gambie ss a An. coluzzii byli také identifikováni.

Analýzy genetické diverzity v An. gambie ss a An. coluzzii zřejmě naznačují nízké genetické diferenciace a pokračující tok genů, což znamená, že tyto dva druhy jsou přísně příbuzné a často se navzájem páří, přičemž geny mezi nimi snadno proudí (včetně rezistence na insekticidy). Naopak, An. arabiensis vykazoval vyšší genetickou diferenciaci od ostatních druhů, což naznačuje omezený tok genů.