Analiza više od 1.000 genoma Anopheles darlingi otkriva izuzetno visoku genetsku raznolikost (više od 20× u odnosu na ljude) i ponovljene promene u genima P450 koji razlažu insekticide. Taj isti klaster gena menjao se nezavisno najmanje sedam puta u Južnoj Americi, a poljoprivreda i stalna upotreba pesticida mogu ubrzati razvoj otpornosti. Praćenje genoma, rotacija pesticida i koordinisane strategije su ključne za očuvanje efikasnosti kontrole malarije.
Alarm: Komarci Koji Prenose Malariju Evoluiraju Brže Od Insekticida — Naučnici Otkrili Kako
_Anopheles darlingi_, a key carrier of malaria, is rapidly evolving resistance to insecticides. Romuald Carinci and Pascal Gaborit/Duchemin lab/Institut Pasteur de la Guyane,CC BY-SA
Borba protiv zaraznih bolesti često je trka s evolucijom: bakterije postaju otporne na antibiotike, virusi se prilagođavaju da se efikasnije šire, a insekti koji prenose bolesti mogu razviti otpornost na sredstva koja koristimo za njihovo suzbijanje. Najnovije istraživanje pokazuje da komarci koji prenose malariju brzo razvijaju mehanizme otpornosti, što ugrožava učinkovitost postojećih mera poput tretiranih mreža i unutrašnjeg prskanja.
Glavni nalazi
Tim istraživača analizirao je više od 1.000 genoma vrste Anopheles darlingi, glavnog vektora malarije u velikom delu Južne Amerike, prikupljenih na 16 lokacija od atlantske obale Brazila do Anda u Kolumbiji. Otkriveno je izuzetno visoko genetsko bogatstvo — više od 20 puta veće nego kod ljudi — što omogućava brzo pojavljivanje i širenje korisnih mutacija.
Umesto promena u ciljanom nervnom kanalu (kako je zabeleženo kod nekih afričkih vrsta), kod Anopheles darlingi primetne su ponovljene nezavisne promene u klasteru gena koji kodiraju enzime P450. Ti enzimi razlažu otrovne supstance i često stoje iza otpornosti na insekticide. Isti klaster P450 gena menjao se nezavisno najmanje sedam puta širom Južne Amerike od početka intenzivne upotrebe insekticida u sredinom 20. veka.
Anophelesmosquitoes are found all over the world.Jim Gathany/CDC
Eksperimenti izloženosti komaraca piretroidima u zatvorenim bocama pokazali su da varijacije u P450 genima koreliraju sa dužinom preživljavanja jedinki, što dodatno povezuje ove promene sa praktičnom otpornosti.
Uzroci i implikacije
Pored ciljane upotrebe insekticida u programima protiv malarije, poljoprivreda verovatno ima značajnu ulogu u podsticanju otpornosti jer izlaže populacije komaraca pesticidima van zdravstvenih programa. Istraživanje je pokazalo najsnažnije signale adaptacije u područjima intenzivne poljoprivrede.
Dok su mere zasnovane na piretroidima (tretirane mreže i unutrašnje prskanje) tokom 2000–2015 verovatno sprečile stotine miliona slučajeva malarije, adaptacija komaraca preti da umanji dugoročni efekat tih alata. To znači da je potrebna stalna pažnja, brzo otkrivanje novih oblika otpornosti i prilagođavanje strategija suzbijanja.
Gene drives can help a malaria-fighting mutation spread more quickly through a mosquito population than it would by chance alone.Naidoo et al./Gene Therapy,CC BY-SA
Preporuke i perspektive
Iako su nove tehnologije, poput gene drive pristupa, obećavajuće, neumorna prilagodljivost komaraca može umanjiti ili promeniti njihov efekat. Istraživači stoga ističu potrebu za:
- Sistematskim genomskim praćenjem i brzim testiranjem otpornosti;
- Rotacijom i smanjenjem stalne izloženosti istim pesticidima;
- Usklađenim pristupima zdravstva i poljoprivrede kako bi se smanjio nenamerni pritisak na populacije komaraca.
Uspeh u borbi protiv malarije zahteva koordinisane i proaktivne mere: za razliku od evolucije, ljudi mogu planirati i menjati strategije pre nego što se otpornost u potpunosti raširi.
Autor: Jacob A. Tennessen, Harvard University. Finansiranje: National Institutes of Health preko Harvard T.H. Chan School Of Public Health i The Broad Institute.
Pomozite nam da budemo bolji.
