Siden oppdagelsen i Djibouti i 2012 har den asiatiske myggen Anopheles stephensi spredt seg over hele Afrikas Horn. Denne invasive vektoren fortsetter å spre seg over kontinentet og utgjør en alvorlig trussel mot malariakontrollprogrammer. Vektorkontrollmetoder, inkludert insektmiddelbehandlede myggnett og innendørs sprøyting med rester, har redusert malariabyrden betydelig. Imidlertid hindrer den økende forekomsten av insektmiddelresistente mygg, inkludert Anopheles stephensi-populasjoner, den pågående malariabekjempelsen. Å forstå populasjonsstruktur, genflyt mellom populasjoner og fordelingen av insektmiddelresistensmutasjoner er avgjørende for å veilede effektive strategier for malariakontroll.
Å forbedre vår forståelse av hvordan An. stephensi ble så etablert i HOA-området er avgjørende for å forutsi dens potensielle spredning til nye områder. Populasjonsgenetikk har blitt brukt mye for å studere vektorarter for å få innsikt i populasjonsstruktur, pågående seleksjon og genflyt18,19. For An. stephensi kan studier av populasjonsstruktur og genomstruktur bidra til å belyse dens invasjonsrute og eventuell adaptiv evolusjon som kan ha skjedd siden dens fremvekst. I tillegg til genflyt er seleksjon spesielt viktig fordi det kan identifisere alleler assosiert med insektmiddelresistens og kaste lys over hvordan disse allelene sprer seg gjennom populasjonen20.
Til dags dato har testing av insektmiddelresistensmarkører og populasjonsgenetikk hos den invasive arten Anopheles stephensi vært begrenset til noen få kandidatgener. Artens fremvekst i Afrika er ikke fullt ut forstått, men én hypotese er at den ble introdusert av mennesker eller husdyr. Andre teorier inkluderer langdistansemigrasjon med vind. De etiopiske isolatene som ble brukt i denne studien ble samlet inn i Awash Sebat Kilo, en by som ligger 200 km øst for Addis Abeba og på hovedtransportkorridoren fra Addis Abeba til Djibouti. Awash Sebat Kilo er et område med høy malariasmitte og har en stor populasjon av Anopheles stephensi, som er rapportert å være resistent mot insektmidler, noe som gjør det til et viktig sted for å studere populasjonsgenetikken til Anopheles stephensi8.
Insekticidresistensmutasjonen kdr L1014F ble påvist med lav frekvens i den etiopiske populasjonen og ble ikke påvist i de indiske feltprøvene. Denne kdr-mutasjonen gir resistens mot pyretroider og DDT og ble tidligere påvist i An. stephensi-populasjoner samlet inn i India i 2016 og Afghanistan i 2018.31,32 Til tross for bevis på utbredt pyretroidresistens i begge byene, ble ikke kdr L1014F-mutasjonen påvist i Mangalore- og Bangalore-populasjonene som ble analysert her. Den lave andelen etiopiske isolater som bar denne SNP-en og som var heterozygote, antyder at mutasjonen oppsto nylig i denne populasjonen. Dette støttes av en tidligere studie i Awash som ikke fant bevis for kdr-mutasjonen i prøver samlet inn året før de som ble analysert her.18 Vi identifiserte tidligere denne kdr L1014F-mutasjonen med lav frekvens i et sett med prøver fra samme region/år ved bruk av en amplikon-deteksjonsmetode.28 Gitt den fenotypiske resistensen på prøvetakingsstedene, antyder den lave allelfrekvensen til denne resistensmarkøren at andre mekanismer enn modifikasjon av målstedet er ansvarlige for denne observerte fenotypen.
En begrensning ved denne studien er mangelen på fenotypiske data om insektmiddelrespons. Ytterligere studier som kombinerer helgenomsekvensering (WGS) eller målrettet amplikonsekvensering i kombinasjon med følsomhetsbioanalyser er nødvendige for å undersøke effekten av disse mutasjonene på insektmiddelrespons. Disse nye missense-SNP-ene som kan være assosiert med resistens, bør målrettes for høykapasitets molekylære analyser for å støtte overvåking og legge til rette for funksjonelt arbeid for å forstå og validere potensielle mekanismer assosiert med resistensfenotyper.
Oppsummert gir denne studien en dypere forståelse av Anopheles-myggpopulasjonens genetikk på tvers av kontinenter. Anvendelse av helgenomsekvenseringsanalyse (WGS) på større kohorter av prøver i forskjellige geografiske regioner vil være nøkkelen til å forstå genflyt og identifisere markører for insektmiddelresistens. Denne kunnskapen vil gjøre det mulig for folkehelsemyndighetene å ta informerte valg i vektorovervåking og bruk av insektmidler.
Vi brukte to tilnærminger for å oppdage variasjon i kopitall i dette datasettet. Først brukte vi en dekningsbasert tilnærming som fokuserte på identifiserte CYP-genklynger i genomet (tilleggstabell S5). Prøvedekningen ble gjennomsnittliggjort på tvers av innsamlingssteder og delt inn i fire grupper: Etiopia, indiske åkre, indiske kolonier og pakistanske kolonier. Dekningen for hver gruppe ble normalisert ved hjelp av kjerneutjevning og deretter plottet i henhold til median genomdekningsdybde for den gruppen.
Publisert: 23. juni 2025