Sedan upptäckten i Djibouti 2012 har den asiatiska myggan Anopheles stephensi spridit sig över hela Afrikas horn. Denna invasiva vektor fortsätter att spridas över kontinenten och utgör ett allvarligt hot mot malariabekämpningsprogram. Metoder för vektorbekämpning, inklusive insektsmedelsbehandlade sängnät och inomhusbesprutning med rester, har avsevärt minskat malariabördan. Den ökande förekomsten av insektsmedelsresistenta myggor, inklusive Anopheles stephensi-populationer, hämmar dock de pågående ansträngningarna för att eliminera malaria. Att förstå populationsstruktur, genflöde mellan populationer och fördelningen av insektsmedelsresistensmutationer är avgörande för att vägleda effektiva strategier för malariabekämpning.
Att förbättra vår förståelse för hur An. stephensi etablerades så mycket i HOA är avgörande för att förutsäga dess potentiella spridning till nya områden. Populationsgenetik har använts i stor utsträckning för att studera vektorarter för att få insikt i populationsstruktur, pågående selektion och genflöde18,19. För An. stephensi kan studier av populationsstruktur och genomstruktur bidra till att belysa dess invasionsväg och eventuell adaptiv evolution som kan ha skett sedan dess uppkomst. Förutom genflöde är selektion särskilt viktigt eftersom det kan identifiera alleler associerade med insektsmedelsresistens och belysa hur dessa alleler sprider sig genom populationen20.
Hittills har testning av insektsmedelsresistensmarkörer och populationsgenetik hos den invasiva arten Anopheles stephensi begränsats till ett fåtal kandidatgener. Artens uppkomst i Afrika är inte helt klarlagd, men en hypotes är att den introducerades av människor eller boskap. Andra teorier inkluderar långväga migration med vind. De etiopiska isolaten som användes i denna studie samlades in i Awash Sebat Kilo, en stad belägen 200 km öster om Addis Abeba och vid den huvudsakliga transportkorridoren från Addis Abeba till Djibouti. Awash Sebat Kilo är ett område med hög malariaöverföring och har en stor population av Anopheles stephensi, som rapporteras vara resistent mot insekticider, vilket gör det till en viktig plats för att studera populationsgenetiken hos Anopheles stephensi8.
Insekticidresistensmutationen kdr L1014F detekterades med låg frekvens i den etiopiska populationen och detekterades inte i de indiska fältproverna. Denna kdr-mutation ger resistens mot pyretroider och DDT och detekterades tidigare i An. stephensi-populationer insamlade i Indien 2016 och Afghanistan 2018.31,32 Trots bevis på utbredd pyretroidresistens i båda städerna detekterades inte kdr L1014F-mutationen i de Mangalore- och Bangalore-populationer som analyserades här. Den låga andelen etiopiska isolat som bar denna SNP och var heterozygota tyder på att mutationen uppstod nyligen i denna population. Detta stöds av en tidigare studie i Awash som inte fann några bevis för kdr-mutationen i prover som samlats in året före de som analyseras här.18 Vi identifierade tidigare denna kdr L1014F-mutation med låg frekvens i en uppsättning prover från samma region/år med hjälp av en amplikondetektionsmetod.28 Med tanke på den fenotypiska resistensen vid provtagningsplatserna tyder den låga allelfrekvensen för denna resistensmarkör på att andra mekanismer än modifiering av målstället är ansvariga för denna observerade fenotyp.
En begränsning med denna studie är bristen på fenotypiska data om insekticidens respons. Ytterligare studier som kombinerar helgenomsekvensering (WGS) eller riktad amplikonsekvensering i kombination med känslighetsbioanalyser behövs för att undersöka effekten av dessa mutationer på insekticidens respons. Dessa nya missense-SNP:er som kan vara associerade med resistens bör målsökas för högkapacitetsmolekylära analyser för att stödja övervakning och underlätta funktionellt arbete för att förstå och validera potentiella mekanismer associerade med resistensfenotyper.
Sammanfattningsvis ger denna studie en djupare förståelse av Anopheles-myggans populationsgenetik över kontinenter. Tillämpning av helgenomsekvenseringsanalys (WGS) på större kohorter av prover i olika geografiska regioner kommer att vara nyckeln till att förstå genflöde och identifiera markörer för insektsmedelsresistens. Denna kunskap kommer att göra det möjligt för folkhälsomyndigheter att fatta välgrundade beslut om vektorövervakning och användning av insektsmedel.
Vi använde två metoder för att detektera variationer i kopienummer i denna datauppsättning. Först använde vi en täckningsbaserad metod som fokuserade på identifierade CYP-genkluster i genomet (kompletterande tabell S5). Provtäckningen medelvärdesbestämdes över insamlingsplatser och delades in i fyra grupper: Etiopien, indiska fält, indiska kolonier och pakistanska kolonier. Täckningen för varje grupp normaliserades med hjälp av kärnutjämning och ritades sedan ut enligt mediangenomtäckningsdjupet för den gruppen.
Publiceringstid: 23 juni 2025