От откриването си в Джибути през 2012 г., азиатският комар Anopheles stephensi се е разпространил в целия Африкански рог. Този инвазивен вектор продължава да се разпространява из целия континент, представлявайки сериозна заплаха за програмите за контрол на маларията. Методите за контрол на векторите, включително третирани с инсектициди мрежи за легла и пръскане с остатъци от инсектициди на закрито, значително са намалили тежестта на маларията. Нарастващото разпространение на устойчиви на инсектициди комари, включително популациите на Anopheles stephensi, обаче възпрепятства продължаващите усилия за елиминиране на маларията. Разбирането на структурата на популацията, потока на гени между популациите и разпределението на мутациите за резистентност към инсектициди е от съществено значение за насочване на ефективни стратегии за контрол на маларията.
Подобряването на разбирането ни за това как An. stephensi се е установил толкова добре в HOA е от решаващо значение за прогнозиране на потенциалното му разпространение в нови райони. Популационната генетика се използва широко за изучаване на векторни видове, за да се получи представа за структурата на популацията, текущия подбор и генния поток18,19. За An. stephensi, изучаването на структурата на популацията и структурата на генома може да помогне за изясняване на пътя на инвазията му и всяка адаптивна еволюция, която може да е настъпила след появата му. В допълнение към генния поток, селекцията е особено важна, защото може да идентифицира алели, свързани с резистентност към инсектициди, и да хвърли светлина върху това как тези алели се разпространяват в популацията20.
Към днешна дата, тестването на маркери за резистентност към инсектициди и популационната генетика при инвазивния вид Anopheles stephensi е ограничено до няколко кандидат-гена. Появата на вида в Африка не е напълно изяснена, но една от хипотезите е, че е бил внесен от хора или добитък. Други теории включват миграция на дълги разстояния чрез вятъра. Етиопските изолати, използвани в това проучване, са събрани в Аваш Себат Кило, град, разположен на 200 км източно от Адис Абеба и на главния транспортен коридор от Адис Абеба до Джибути. Аваш Себат Кило е район с висок процент на предаване на малария и има голяма популация на Anopheles stephensi, за който се съобщава, че е резистентен на инсектициди, което го прави важно място за изучаване на популационната генетика на Anopheles stephensi8.
Мутацията за резистентност към инсектициди kdr L1014F е открита с ниска честота в етиопската популация и не е открита в индийските полеви проби. Тази kdr мутация придава резистентност към пиретроиди и DDT и е била открита преди това в популации на An. stephensi, събрани в Индия през 2016 г. и Афганистан през 2018 г.31,32 Въпреки доказателствата за широко разпространена резистентност към пиретроиди и в двата града, kdr L1014F мутацията не е открита в анализираните тук популации на Мангалор и Бангалор. Ниският дял на етиопските изолати, носещи този SNP, които са хетерозиготни, предполага, че мутацията е възникнала наскоро в тази популация. Това се подкрепя от предишно проучване в Ауаш, което не откри доказателства за kdr мутация в проби, събрани през годината преди анализираните тук.18 Преди това идентифицирахме тази kdr L1014F мутация с ниска честота в набор от проби от същия регион/година, използвайки подход за откриване на ампликон.28 Като се има предвид фенотипната резистентност в местата за вземане на проби, ниската алелна честота на този маркер за резистентност предполага, че механизми, различни от модификацията на целевия сайт, са отговорни за този наблюдаван фенотип.
Ограничение на това проучване е липсата на фенотипни данни за инсектицидния отговор. Необходими са допълнителни проучвания, комбиниращи секвениране на целия геном (WGS) или целенасочено секвениране на ампликони в комбинация с биологични анализи за чувствителност, за да се изследва въздействието на тези мутации върху инсектицидния отговор. Тези нови миссенс SNP, които могат да бъдат свързани с резистентност, трябва да бъдат насочени към високопроизводителни молекулярни анализи, за да се подпомогне мониторингът и да се улесни функционалната работа за разбиране и валидиране на потенциалните механизми, свързани с фенотипите на резистентност.
В обобщение, това проучване предоставя по-задълбочено разбиране на генетиката на популацията на комарите Anopheles в различните континенти. Прилагането на анализ на секвениране на целия геном (WGS) към по-големи кохорти от проби в различни географски региони ще бъде ключово за разбирането на генния поток и идентифицирането на маркери за резистентност към инсектициди. Тези знания ще позволят на здравните власти да правят информиран избор при наблюдение на векторите и употребата на инсектициди.
Използвахме два подхода за откриване на вариации в броя на копията в този набор от данни. Първо, използвахме подход, базиран на покритие, който се фокусира върху идентифицираните клъстери от CYP гени в генома (Допълнителна таблица S5). Покритието на извадката беше осреднено по местата на събиране и разделено на четири групи: Етиопия, индийски полета, индийски колонии и пакистански колонии. Покритието за всяка група беше нормализирано с помощта на изглаждане на ядрото и след това нанесено графично според средната дълбочина на покритие на генома за тази група.
Време на публикуване: 23 юни 2025 г.