Sinds de ontdekking ervan in Djibouti in 2012 heeft de Aziatische Anopheles stephensi-mug zich verspreid over de Hoorn van Afrika. Deze invasieve vector blijft zich over het continent verspreiden en vormt een ernstige bedreiging voor malariabestrijdingsprogramma's. Bestrijdingsmethoden, waaronder met insecticiden behandelde klamboes en binnenshuis spuiten met insecticiden, hebben de malaria-last aanzienlijk verminderd. De toenemende prevalentie van insecticideresistente muggen, waaronder populaties van Anopheles stephensi, belemmert echter de lopende inspanningen om malaria uit te roeien. Inzicht in de populatiestructuur, de genenstroom tussen populaties en de verspreiding van insecticideresistentiemutaties is essentieel voor het ontwikkelen van effectieve malariabestrijdingsstrategieën.
Het is cruciaal om beter te begrijpen hoe An. stephensi zich zo sterk in het HOA-gebied heeft gevestigd, om de potentiële verspreiding ervan naar nieuwe gebieden te kunnen voorspellen. Populatiegenetica is uitgebreid gebruikt om vectorsoorten te bestuderen en inzicht te krijgen in de populatiestructuur, de voortdurende selectie en de genenstroom18,19. Voor An. stephensi kan het bestuderen van de populatiestructuur en de genoomstructuur helpen om de invasieroute en eventuele adaptieve evolutie die sinds de opkomst ervan heeft plaatsgevonden, te verhelderen. Naast genenstroom is selectie bijzonder belangrijk, omdat hiermee allelen kunnen worden geïdentificeerd die geassocieerd zijn met insecticideresistentie en inzicht kan worden verkregen in hoe deze allelen zich door de populatie verspreiden20.
Tot nu toe is het onderzoek naar insecticideresistentiemarkers en populatiegenetica bij de invasieve soort Anopheles stephensi beperkt gebleven tot een paar kandidaatgenen. De oorsprong van de soort in Afrika is nog niet volledig duidelijk, maar een hypothese is dat deze door mensen of vee is geïntroduceerd. Andere theorieën omvatten migratie over lange afstanden door de wind. De Ethiopische isolaten die in dit onderzoek zijn gebruikt, werden verzameld in Awash Sebat Kilo, een stad op 200 km ten oosten van Addis Ababa, gelegen aan de belangrijkste transportroute van Addis Ababa naar Djibouti. Awash Sebat Kilo is een gebied met een hoge malariaprevalentie en een grote populatie Anopheles stephensi, waarvan bekend is dat deze resistent is tegen insecticiden. Dit maakt het een belangrijke locatie voor onderzoek naar de populatiegenetica van Anopheles stephensi8.
De insecticideresistentiemutatie kdr L1014F werd met een lage frequentie aangetroffen in de Ethiopische populatie en niet in de Indiase veldmonsters. Deze kdr-mutatie verleent resistentie tegen pyrethroiden en DDT en werd eerder aangetroffen in An. stephensi-populaties verzameld in India in 2016 en Afghanistan in 2018.31,32 Ondanks bewijs van wijdverspreide pyrethroidresistentie in beide steden, werd de kdr L1014F-mutatie niet aangetroffen in de hier geanalyseerde populaties van Mangalore en Bangalore. Het lage percentage Ethiopische isolaten met deze SNP die heterozygoot waren, suggereert dat de mutatie recent in deze populatie is ontstaan. Dit wordt ondersteund door een eerder onderzoek in Awash, waarin geen bewijs werd gevonden voor de kdr-mutatie in monsters die in het jaar voorafgaand aan de hier geanalyseerde monsters waren verzameld.18 We hebben deze kdr L1014F-mutatie eerder met een lage frequentie geïdentificeerd in een reeks monsters uit dezelfde regio/hetzelfde jaar met behulp van een amplicondetectiemethode.28 Gezien de fenotypische resistentie op de bemonsteringslocaties, suggereert de lage allelfrequentie van deze resistentiemarker dat andere mechanismen dan modificatie van de doelwitplaats verantwoordelijk zijn voor dit waargenomen fenotype.
Een beperking van deze studie is het gebrek aan fenotypische gegevens over de respons op insecticiden. Verder onderzoek, waarbij whole genome sequencing (WGS) of targeted amplicon sequencing wordt gecombineerd met gevoeligheidsbioassays, is nodig om de impact van deze mutaties op de insecticiderespons te onderzoeken. Deze nieuwe missense SNPs, die mogelijk geassocieerd zijn met resistentie, zouden moeten worden onderzocht met behulp van high-throughput moleculaire assays om monitoring te ondersteunen en functioneel onderzoek te faciliteren, teneinde potentiële mechanismen die verband houden met resistentiefenotypen te begrijpen en te valideren.
Samenvattend biedt deze studie een dieper inzicht in de populatiegenetica van Anopheles-muggen over continenten heen. De toepassing van volledige genoomsequentieanalyse (WGS) op grotere cohorten monsters uit verschillende geografische regio's zal cruciaal zijn voor het begrijpen van genenstroom en het identificeren van markers voor insecticideresistentie. Deze kennis stelt volksgezondheidsautoriteiten in staat om weloverwogen beslissingen te nemen met betrekking tot vectorbewaking en insecticidegebruik.
We gebruikten twee benaderingen om variaties in het aantal kopieën in deze dataset te detecteren. Ten eerste gebruikten we een op dekking gebaseerde benadering die zich richtte op geïdentificeerde CYP-genclusters in het genoom (aanvullende tabel S5). De dekking van de monsters werd gemiddeld over de verzamellocaties en verdeeld in vier groepen: Ethiopië, Indiase velden, Indiase kolonies en Pakistaanse kolonies. De dekking voor elke groep werd genormaliseerd met behulp van kernel smoothing en vervolgens uitgezet op basis van de mediane genoomdekkingsdiepte voor die groep.
Geplaatst op: 23 juni 2025