Choroby tropikalne i wektoroweDiagnostyka, genomika i technologie

Genomika komarów Aedes aegypti i Anopheles funestus ujawnia nowe wyzwania w kontroli malarii i dengi

Dwa z najbardziej niebezpiecznych wektorów chorób na świecie – Aedes aegypti i Anopheles funestus – ewoluowały, rozprzestrzeniały się i adaptowały w sposób utrudniający globalną kontrolę chorób, jak pokazują dwa badania. Wyniki wskazują na związane z człowiekiem pochodzenie inwazyjnej linii Ae. aegypti, a także na szybkie pojawianie się oporności na insektycydy u An. funestus. Razem badania te podkreślają pilną potrzebę opracowania bardziej dopasowanych i nowoczesnych interwencji przeciwko malarii i dendze.

„Oba badania dostarczają istotnych informacji o złożonej roli, jaką aktywność człowieka – zarówno bierna, jak i celowa – odgrywa w ruchach i adaptacjach tych gatunków” – pisze Tamar Carter w powiązanym komentarzu. „Procesy te doprowadziły do powstania złożonej różnorodności genomowej podgatunków, która prawdopodobnie przekłada się na różnorodność funkcjonalną, jeszcze nie w pełni poznaną.”

Choroby przenoszone przez komary stanowią poważne globalne wyzwanie zdrowotne – malaria i denga powodują każdego roku setki milionów zakażeń na całym świecie. Zwiększona mobilność ludzi i towarów umożliwiła komarom, wcześniej ograniczonym do stosunkowo wąskich regionów, szerokie rozprzestrzenienie się i adaptację do nowych środowisk. Choć współczesne analizy genomowe mogą dostarczyć informacji o pochodzeniu, ewolucji, rozprzestrzenianiu i możliwościach kontroli tych wektorów, poszczególne gatunki są nierówno reprezentowane w badaniach.

W pierwszym badaniu Jacob Crawford i współpracownicy zsekwencjonowali 1206 genomów Ae. aegypti z 73 populacji na całym świecie. Wykorzystali analizy koalescencyjne i filogenetyczne, aby rozróżnić dawne i współczesne migracje. Ustalono, że po ewolucji preferencji do życia w pobliżu ludzi w Afryce Zachodniej, Ae. aegypti dotarł do obu Ameryk w okresie handlu atlantyckiego niewolnikami. Tam właśnie powstała inwazyjna linia globalna, która następnie ponownie pojawiła się w Afryce, krzyżując się z populacjami rodzimymi. Zjawisko to zbiegło się w czasie ze wzrostem epidemii dengi oraz rozprzestrzenianiem się mutacji warunkujących oporność na insektycydy.

W drugim badaniu Marilou Boddé i współautorzy przeanalizowali genomy 701 współczesnych i historycznych An. funestus z 16 krajów afrykańskich. Odkryto złożoną strukturę populacyjną – część populacji wykazywała silną strukturę geograficzną, inne były genetycznie powiązane na dużych dystansach, a w niektórych regionach (np. północna Ghana, południowy Benin) pojawiły się odrębne linie. Zróżnicowanie to wskazuje, że jednolite strategie kontroli nie mają dużych szans powodzenia i podkreśla konieczność lokalnie dostosowanych interwencji. Porównanie próbek współczesnych z okazami muzealnymi wykazało, że oporność na insektycydy powstała zarówno w wyniku niezależnych mutacji, jak i rozprzestrzeniania się odpornych linii. Większości wariantów oporności stwierdzanych dziś u An. funestus nie było w próbkach sprzed zaledwie kilku dekad, co wskazuje na szybki proces ewolucji. Boddé i współpracownicy zidentyfikowali także obiecujące cele dla technologii gene drive, które mogą umożliwić skuteczniejszą i bardziej strategiczną kontrolę tych wektorów.

Źródło: Science, „1206 genomes reveal origin and movement of Aedes aegypti driving increased dengue risk”
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.ads3732

Mirosław Wójcik

Mirosław Wójcik - twórca i redaktor naczelny "Oddechu Życia" i koordynator grupy MedyczneMedia.pl, autor tekstów poświęconych eksperymentalnym terapiom, nowym lekom, tłumacz doniesień prasowych i artykułów zagranicznych. W latach 2007-2014 redaktor naczelny internetowego dziennika naukowego "BIOLOG". Członek Polskiego Towarzystwa Chorób Płuc, European Cystic Fibrosis Society, Polskiego Towarzystwa Alergologicznego (PTA). Prezes Fundacji Oddech Życia.

Powiązane artykuły

Back to top button
Secret Link