Siden den asiatiske Anopheles stephensi-myg blev opdaget i Djibouti i 2012, har den spredt sig over hele Afrikas Horn. Denne invasive vektor fortsætter med at sprede sig over hele kontinentet og udgør en alvorlig trussel mod malariabekæmpelsesprogrammer. Vektorbekæmpelsesmetoder, herunder insekticidbehandlede myggenet og indendørs sprøjtning med rester, har reduceret malariabyrden betydeligt. Den stigende forekomst af insekticidresistente myg, herunder Anopheles stephensi-populationer, hæmmer imidlertid de løbende bestræbelser på at eliminere malaria. Forståelse af populationsstruktur, genflow mellem populationer og fordelingen af insekticidresistensmutationer er afgørende for at vejlede effektive strategier til malariabekæmpelse.
Det er afgørende at forbedre vores forståelse af, hvordan An. stephensi etablerede sig i HOA'en for at forudsige dens potentielle spredning til nye områder. Populationsgenetik er blevet brugt i vid udstrækning til at studere vektorarter for at få indsigt i populationsstruktur, løbende selektion og genflow18,19. For An. stephensi kan studiet af populationsstruktur og genomstruktur hjælpe med at belyse dens invasionsrute og enhver adaptiv evolution, der kan have fundet sted siden dens fremkomst. Ud over genflow er selektion særlig vigtig, fordi den kan identificere alleler forbundet med insekticidresistens og kaste lys over, hvordan disse alleler spredes gennem populationen20.
Indtil videre har testning af insekticidresistensmarkører og populationsgenetik hos den invasive art Anopheles stephensi været begrænset til et par kandidatgener. Artens fremkomst i Afrika er ikke fuldt ud forstået, men én hypotese er, at den blev introduceret af mennesker eller husdyr. Andre teorier inkluderer langdistancemigration med vind. De etiopiske isolater, der blev brugt i denne undersøgelse, blev indsamlet i Awash Sebat Kilo, en by beliggende 200 km øst for Addis Abeba og på den vigtigste transportkorridor fra Addis Abeba til Djibouti. Awash Sebat Kilo er et område med høj malariatransmission og har en stor population af Anopheles stephensi, som rapporteres at være resistent over for insekticider, hvilket gør det til et vigtigt sted for at studere populationsgenetikken hos Anopheles stephensi8.
Insekticidresistensmutationen kdr L1014F blev påvist med lav frekvens i den etiopiske population og blev ikke påvist i de indiske feltprøver. Denne kdr-mutation giver resistens over for pyrethroider og DDT og blev tidligere påvist i An. stephensi-populationer indsamlet i Indien i 2016 og Afghanistan i 2018.31,32 Trods tegn på udbredt pyrethroidresistens i begge byer blev kdr L1014F-mutationen ikke påvist i de Mangalore- og Bangalore-populationer, der analyseres her. Den lave andel af etiopiske isolater, der bærer denne SNP, og som var heterozygote, tyder på, at mutationen er opstået for nylig i denne population. Dette understøttes af et tidligere studie i Awash, der ikke fandt tegn på kdr-mutationen i prøver indsamlet i året før dem, der analyseres her.18 Vi har tidligere identificeret denne kdr L1014F-mutation ved lav frekvens i et sæt prøver fra samme region/år ved hjælp af en amplikon-detektionsmetode.28 I betragtning af den fænotypiske resistens på prøvetagningsstederne antyder den lave allelfrekvens af denne resistensmarkør, at andre mekanismer end modifikation af målstedet er ansvarlige for denne observerede fænotype.
En begrænsning ved dette studie er manglen på fænotypiske data om insekticidrespons. Yderligere studier, der kombinerer helgenomsekventering (WGS) eller målrettet amplikonsekventering i kombination med følsomhedsbioassays, er nødvendige for at undersøge virkningen af disse mutationer på insekticidrespons. Disse nye missense SNP'er, der kan være forbundet med resistens, bør målrettes til højkapacitets molekylære assays for at understøtte overvågning og lette funktionelt arbejde med at forstå og validere potentielle mekanismer forbundet med resistensfænotyper.
Sammenfattende giver denne undersøgelse en dybere forståelse af Anopheles-myggens populationsgenetik på tværs af kontinenter. Anvendelse af helgenomsekventeringsanalyse (WGS) på større kohorter af prøver i forskellige geografiske regioner vil være nøglen til at forstå genflow og identificere markører for insekticidresistens. Denne viden vil sætte sundhedsmyndighederne i stand til at træffe informerede valg inden for vektorovervågning og brug af insekticider.
Vi brugte to tilgange til at detektere variationer i kopinummer i dette datasæt. Først brugte vi en dækningsbaseret tilgang, der fokuserede på identificerede CYP-genklynger i genomet (Supplerende Tabel S5). Prøvedækningen blev gennemsnittet på tværs af indsamlingssteder og opdelt i fire grupper: Etiopien, indiske marker, indiske kolonier og pakistanske kolonier. Dækningen for hver gruppe blev normaliseret ved hjælp af kerneludjævning og derefter plottet i henhold til den mediane genomdækningsdybde for den pågældende gruppe.
Opslagstidspunkt: 23. juni 2025