ეთიოპიაში, ავაშში, სებატკილოში, ანოფელესის კოღოებში ინსექტიციდებისადმი რეზისტენტობის გენომის მასშტაბით გენეტიკა და მოლეკულური მონიტორინგი.

2012 წელს ჯიბუტიში აღმოჩენის შემდეგ, აზიური ანოფელეს სტეფენსის კოღო მთელ აფრიკის რქაზე გავრცელდა. ეს ინვაზიური ვექტორი აგრძელებს გავრცელებას მთელ კონტინენტზე, რაც სერიოზულ საფრთხეს უქმნის მალარიის კონტროლის პროგრამებს. ვექტორების კონტროლის მეთოდებმა, მათ შორის ინსექტიციდებით დამუშავებულმა საწოლის ბადეებმა და შენობაში ნარჩენების შესხურებამ, მნიშვნელოვნად შეამცირა მალარიის ტვირთი. თუმცა, ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტული კოღოების, მათ შორის ანოფელეს სტეფენსის პოპულაციების მზარდი გავრცელება ხელს უშლის მალარიის ელიმინაციის მიმდინარე ძალისხმევას. პოპულაციის სტრუქტურის, პოპულაციებს შორის გენების ნაკადის და ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტობის მუტაციების განაწილების გაგება აუცილებელია მალარიის კონტროლის ეფექტური სტრატეგიების წარმართვისთვის.
An. stephensi-ს დამკვიდრების გზების შესახებ ჩვენი გაგების გაუმჯობესება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია HOA-ში მისი პოტენციური გავრცელების პროგნოზირებისთვის. პოპულაციური გენეტიკა ფართოდ გამოიყენება ვექტორული სახეობების შესასწავლად, რათა გავიგოთ პოპულაციის სტრუქტურა, მიმდინარე სელექცია და გენების ნაკადი18,19. An. stephensi-ს შემთხვევაში, პოპულაციის სტრუქტურისა და გენომის სტრუქტურის შესწავლა ხელს შეუწყობს მისი შეჭრის გზის და ნებისმიერი ადაპტური ევოლუციის გარკვევას, რომელიც შეიძლება მომხდარიყო მისი გაჩენის შემდეგ. გენების ნაკადის გარდა, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია სელექცია, რადგან მას შეუძლია ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტობასთან დაკავშირებული ალელების იდენტიფიცირება და იმის გარკვევა, თუ როგორ ვრცელდება ეს ალელები პოპულაციაში20.
დღეისათვის, ინვაზიური სახეობის, Anopheles stephensi-ის, ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტობის მარკერებისა და პოპულაციური გენეტიკის ტესტირება რამდენიმე კანდიდატი გენით შემოიფარგლება. სახეობის აფრიკაში გაჩენა ბოლომდე შესწავლილი არ არის, თუმცა ერთ-ერთი ჰიპოთეზაა, რომ ის ადამიანების ან პირუტყვის მიერ იქნა შემოტანილი. სხვა თეორიები მოიცავს ქარის მიერ დიდ მანძილზე მიგრაციას. ამ კვლევაში გამოყენებული ეთიოპიური იზოლატები შეგროვდა ავაშ სებატ კილოში, ქალაქში, რომელიც მდებარეობს ადის-აბებიდან აღმოსავლეთით 200 კმ-ში და ადის-აბაბიდან ჯიბუტიმდე მთავარ სატრანსპორტო დერეფანზე. ავაშ სებატ კილო არის მალარიის გადაცემის მაღალი არეალი და აქვს Anopheles stephensi-ს დიდი პოპულაცია, რომელიც, როგორც ამბობენ, ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტულია, რაც მას მნიშვნელოვან ადგილად აქცევს Anopheles stephensi-ს პოპულაციური გენეტიკის შესასწავლად8.
ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტობის მუტაცია kdr L1014F დაბალი სიხშირით იქნა აღმოჩენილი ეთიოპიის პოპულაციაში და არ დაფიქსირებულა ინდოეთის საველე ნიმუშებში. ეს kdr მუტაცია ანიჭებს რეზისტენტობას პირეტროიდების და DDT-ს მიმართ და ადრე აღმოჩენილი იყო An. stephensi-ს პოპულაციებში, რომლებიც შეგროვებული იყო ინდოეთში 2016 წელს და ავღანეთში 2018 წელს.31,32 მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ქალაქში პირეტროიდების მიმართ ფართოდ გავრცელებული რეზისტენტობის მტკიცებულებები არსებობს, kdr L1014F მუტაცია არ დაფიქსირებულა აქ ანალიზირებულ მანგალორესა და ბანგალორის პოპულაციებში. ამ SNP-ის მატარებელი ეთიოპიის ჰეტეროზიგოტური იზოლატების დაბალი პროპორცია მიუთითებს, რომ მუტაცია ამ პოპულაციაში ახლახანს წარმოიშვა. ამას ადასტურებს ავაშში ჩატარებული წინა კვლევა, რომელშიც kdr მუტაციის ნიშნები არ აღმოჩნდა აქ გაანალიზებულ ნიმუშებამდე ერთი წლით ადრე შეგროვებულ ნიმუშებში.18 ჩვენ ადრე ამ kdr L1014F მუტაცია დაბალი სიხშირით ამოვიცანით იმავე რეგიონიდან/წლიდან აღებულ ნიმუშებში ამპლიკონის აღმოჩენის მიდგომის გამოყენებით.28 ნიმუშების აღების ადგილებში ფენოტიპური რეზისტენტობის გათვალისწინებით, ამ რეზისტენტობის მარკერის დაბალი ალელის სიხშირე მიუთითებს, რომ ამ დაკვირვებულ ფენოტიპზე პასუხისმგებელია სამიზნე ადგილის მოდიფიკაციის გარდა სხვა მექანიზმები.
ამ კვლევის შეზღუდვას წარმოადგენს ინსექტიციდების მიმართ რეაქციის შესახებ ფენოტიპური მონაცემების ნაკლებობა. ამ მუტაციების ინსექტიციდების მიმართ რეაქციებზე ზემოქმედების შესასწავლად საჭიროა შემდგომი კვლევები, რომლებიც აერთიანებს მთელი გენომის სეკვენირებას (WGS) ან მიზნობრივ ამპლიკონის სეკვენირებას მგრძნობელობის ბიოანალიზებთან ერთად. ეს ახალი მისენს-SNP-ები, რომლებიც შეიძლება დაკავშირებული იყოს რეზისტენტობასთან, უნდა იყოს მიმართული მაღალი გამტარუნარიანობის მოლეკულური ანალიზებისთვის, რათა ხელი შეუწყოს მონიტორინგს და ხელი შეუწყოს ფუნქციურ მუშაობას რეზისტენტობის ფენოტიპებთან დაკავშირებული პოტენციური მექანიზმების გასაგებად და დასადასტურებლად.
შეჯამებისთვის, ეს კვლევა უზრუნველყოფს ანოფელესის კოღოს პოპულაციის გენეტიკის უფრო ღრმა გაგებას სხვადასხვა კონტინენტზე. მთელი გენომის სეკვენირების (WGS) ანალიზის გამოყენება სხვადასხვა გეოგრაფიულ რეგიონში ნიმუშების უფრო დიდ ჯგუფებზე გადამწყვეტი იქნება გენების ნაკადის გასაგებად და ინსექტიციდების მიმართ რეზისტენტობის მარკერების იდენტიფიცირებისთვის. ეს ცოდნა საზოგადოებრივი ჯანდაცვის ორგანოებს საშუალებას მისცემს, გააკეთონ ინფორმირებული არჩევანი ვექტორების მეთვალყურეობისა და ინსექტიციდების გამოყენების საკითხებში.
ამ მონაცემთა ნაკრებში ასლების რაოდენობის ვარიაციის დასადგენად ჩვენ ორი მიდგომა გამოვიყენეთ. პირველ რიგში, ჩვენ გამოვიყენეთ დაფარვაზე დაფუძნებული მიდგომა, რომელიც ფოკუსირებული იყო გენომში იდენტიფიცირებულ CYP გენების კლასტერებზე (დამატებითი ცხრილი S5). ნიმუშის დაფარვა საშუალოდ გამოითვალა შეგროვების ადგილმდებარეობებს შორის და დაიყო ოთხ ჯგუფად: ეთიოპია, ინდური ველები, ინდური კოლონიები და პაკისტანის კოლონიები. თითოეული ჯგუფის დაფარვა ნორმალიზებული იყო ბირთვის გასწორების გამოყენებით და შემდეგ გრაფიკულად აისახა ამ ჯგუფისთვის გენომის დაფარვის საშუალო სიღრმის მიხედვით.