Største genetiske undersøgelse af myg afslører spredning af insekticidresistens i hele Afrika

Den største nogensinde genetiske undersøgelse af myg afslører bevægelsen af ​​insekticidresistens mellem forskellige regioner i Afrika og finder flere hurtigt udviklende insekticidresistensgener. Rapporteret i dag (29. november) i Natur , denne genetiske ressource vil blive brugt til at udvikle nye værktøjer til overvågning af resistens og håndtering af brug af insekticider, og til design af nye kontrolmetoder.

Malaria overføres af myg, og stigende resistens over for insekticider hæmmer indsatsen for at kontrollere sygdommen. Undersøgelsen af ​​forskere fra Wellcome Trust Sanger Institute og deres samarbejdspartnere opdagede også, at vilde myg indsamlet i Afrika var genetisk langt mere forskelligartede, end man havde troet. Dette hjælper med at forklare, hvordan myg udvikler insekticidresistens så hurtigt.

Mere end 200 millioner mennesker smittes hvert år med malariaparasitten verden over, som overføres af blodsugende Anopheles-myg. Malaria forårsagede dødsfald på omkring 429, 000 mennesker i 2015 med de fleste tilfælde i Afrika syd for Sahara.

Folkesundhedsforanstaltninger i Afrika såsom insekticidbehandlede sengenet og sprøjtning af insekticider har siden 2000 været med til at reducere antallet af malariatilfælde, men mange myg har udviklet resistens over for insekticider. Dette truer nu med at afspore malariakontrollen i Afrika.

For at forstå, hvordan myg udvikler sig, forskere, der arbejder med projektet Anopheles gambiae 1000 genomer, sekventerede DNA'et fra 765 vilde Anopheles -myg. Disse blev taget fra 15 steder i otte afrikanske lande, at skabe den største dataressource om naturlig genetisk variation for enhver insektart. De undersøgte derefter hver af myggegener.

Forskerne afslørede, at Anopheles gambie -myg er ekstremt genetisk mangfoldige sammenlignet med de fleste andre dyrearter. Høj genetisk mangfoldighed muliggør hurtig udvikling, og undersøgelsen fandt 52 ​​millioner små forskelle mellem myggegener.

Dr. Mara Lawniczak, en tilsvarende forfatter på papiret og fakultetet ved Wellcome Trust Sanger Institute, sagde:"Mangfoldigheden af ​​myggenomer var langt større end vi havde forventet. Sådanne høje niveauer af genetisk variation gør mygpopulationer hurtige til at udvikle sig som reaktion på vores bestræbelser på at kontrollere dem, uanset om det er med insekticider eller andre kontrolforanstaltninger, herunder gen -drev. "

Nye strategier til bekæmpelse af myg udvikles, der bruger 'gen-drive'- ved hjælp af de nyeste Crispr/Cas 9 genetiske værktøjer til at gøre myg ufrugtbare eller ude af stand til at bære malariaparasitten. Imidlertid, denne teknologi kræver en nøjagtig matchning med ethvert målrettet gen. Forskerne fandt ud af, at det er usandsynligt, at gendrev virker for de fleste myggener, fordi de er for variable i naturen, men de brugte også dataene til at fremhæve mindre variable mål, der potentielt er mere egnede til gendrevbaserede metoder til bekæmpelse af myg.

Myggenomerne afslørede også en hurtig udvikling af flere gener, der tidligere havde været impliceret i insekticidresistens. Uventet, forskerne opdagede mange tidligere ukendte genetiske varianter inden for de gener, der kunne forårsage insekticidresistens. Bekymrende, de viste, at disse genetiske varianter for insekticidresistens ikke kun opstod uafhængigt i forskellige dele af Afrika, men blev også spredt ud over kontinentet ved myggemigration.

Professor Martin Donnelly, en tilsvarende forfatter fra Liverpool School of Tropical Medicine og Honorary Faculty ved Wellcome Trust Sanger Institute, sagde:"Vi ved, at mygpopulationer hurtigt udvikler resistens mod insekticider, hvilket er en alvorlig trussel mod fremtiden for malariakontrol i Afrika. Vi har kunnet se, at et mangfoldigt udvalg af gener, der er knyttet til insekticidresistens, er under meget stærkt udvalg, bekræfter, at de spiller en vigtig rolle i udviklingen af ​​insekticidresistens i naturlige mygpopulationer. Vores undersøgelse fremhæver de alvorlige udfordringer, som offentlige bestræbelser på at kontrollere myg står over for og til at styre og begrænse insekticidresistens. "

Alistair Miles, hovedforfatter fra University of Oxford og Wellcome Trust Sanger Institute, sagde:"De data, vi har genereret, er en unik ressource til at studere, hvordan mygpopulationer reagerer på vores nuværende kontrolindsats, og til at designe bedre teknologier og strategier til bekæmpelse af myg i fremtiden. Flere data vil være nødvendige for at udfylde de geografiske huller og studere, hvordan mygpopulationer ændrer sig over tid og som reaktion på specifikke kontrolinterventioner. Imidlertid, denne undersøgelse viser en klar vej til at opbygge en ny og tiltrængt kilde til intelligens til støtte for kampagnen for at udrydde malaria i Afrika. "