მალარიის მატარებლები კოღოები უფრო სწრაფად ვითარდებიან, ვიდრე ინსექტიციდები მათ განადგურებას ახერხებენ.

ინფექციურ დაავადებებთან ბრძოლა ევოლუციის წინააღმდეგ ბრძოლაა. ბაქტერიები ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობას იძენენ, ვირუსები კი მუდმივად ევოლუციურად ვითარდებიან, რათა უფრო სწრაფად გავრცელდნენ. მწერების მიერ გადამდები დაავადებები კიდევ ერთ ევოლუციურ ბრძოლის ველს წარმოადგენს: თავად მწერები იძენენ რეზისტენტობას იმ შხამების მიმართ, რომლებსაც ადამიანები მათ მოსაკლავად იყენებენ.
კერძოდ, კოღოების მიერ გადამდები მალარია ყოველწლიურად 600 000-ზე მეტ ადამიანს კლავს. მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ,ინსექტიციდები— ქიმიური იარაღი, რომელიც შექმნილია მალარიის პარაზიტით ინფიცირებული ანოფელესის კოღოების გასანადგურებლად — გამოიყენება მალარიის წინააღმდეგ საბრძოლველად.
თუმცა, კოღოები სწრაფად ავითარებენ სტრატეგიებს ამის გასაკეთებლადინსექტიციდები არაეფექტურია, რაც მილიონობით ადამიანს ფატალური ინფექციების გაზრდილი რისკის ქვეშ აყენებს. ჩემი ცოტა ხნის წინ გამოქვეყნებული კვლევა, რომელიც კოლეგებთან ერთად ჩავატარე, ხსნის, თუ რატომ.

როგორც ევოლუციური გენეტიკოსი, მე ვსწავლობ ბუნებრივ გადარჩევას - ადაპტური ევოლუციის საფუძველს. გენეტიკური ვარიაციები, რომლებიც ყველაზე სასარგებლოა გადარჩენისთვის, ცვლის არახელსაყრელ ვარიაციებს, რაც იწვევს სახეობების ცვლილებებს. ანოფელესის კოღოს ევოლუციური შესაძლებლობები ნამდვილად გასაოცარია.
1990-იანი წლების შუა პერიოდში აფრიკაში ანოფელესის გვარის კოღოების უმეტესობა მგრძნობიარე იყო პირეტროიდული ინსექტიციდების მიმართ, რომლებიც თავდაპირველად ქრიზანთემებიდან იყო მიღებული. კოღოების კონტროლი ძირითადად ორ პირეტროიდზე დაფუძნებულ მეთოდს ეფუძნებოდა: ინსექტიციდებით დამუშავებულ კოღოს ბადეებს მძინარე კოღოების დასაცავად და შენობის კედლებზე ნარჩენების ინსექტიციდების შესხურებას. მხოლოდ ამ ორმა მეთოდმა, სავარაუდოდ, 2000-დან 2015 წლამდე მალარიის 500 მილიონზე მეტი შემთხვევა თავიდან აიცილა.
თუმცა, განადან მალავიმდე კოღოები ხშირად ავითარებენ რეზისტენტობას პესტიციდების მიმართ, რომელთა კონცენტრაცია 10-ჯერ აღემატება ადრე ლეტალურ დოზას. ანოფელესის კოღოების კონტროლის ზომების გარდა, სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობამ შეიძლება შემთხვევით გამოიწვიოს კოღოების პირეტროიდული ინსექტიციდების ზემოქმედება, რაც კიდევ უფრო ამძაფრებს მათ რეზისტენტობას.
აფრიკის ზოგიერთ ნაწილში ანოფელესის კოღოებმა გამოიმუშავეს რეზისტენტობა მალარიის კონტროლისთვის გამოყენებული ინსექტიციდების ოთხი კლასის მიმართ.
ანოფელესის კოღოები და მალარიის პარაზიტები ასევე გვხვდება აფრიკის გარეთ, სადაც პესტიციდების მიმართ რეზისტენტობის კვლევები ნაკლებად გავრცელებულია.
სამხრეთ ამერიკის დიდ ნაწილში მალარიის გავრცელების ძირითადი გზამკვლევი Anopheles darlingi კოღოა. ეს კოღო იმდენად განსხვავდება აფრიკაში მცხოვრები მალარიის გადამტანებისგან, რომ შესაძლოა სხვა გვარს - Nyssorhynchus-ს - მიეკუთვნებოდეს. რვა ქვეყნის კოლეგებთან ერთად, მე გავაანალიზე Anopheles darlingi-ს 1000-ზე მეტი კოღოს გენომი, რათა გამეგო მათი გენეტიკური მრავალფეროვნება, მათ შორის ბოლო დროს ადამიანის საქმიანობით გამოწვეული ნებისმიერი ცვლილება. ჩემმა კოლეგებმა ეს კოღოები შეაგროვეს 16 ადგილიდან, ბრაზილიის ატლანტის სანაპიროდან კოლუმბიაში, ანდების წყნარი ოკეანის სანაპირომდე გადაჭიმული უზარმაზარი ტერიტორიიდან.
ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ თავისი აფრიკელი ნათესავების მსგავსად, *Anopheles darlingi* ავლენს უკიდურესად მაღალ გენეტიკურ მრავალფეროვნებას - 20-ჯერ მეტს, ვიდრე ადამიანები - რაც ძალიან დიდ პოპულაციაზე მიუთითებს. ასეთი დიდი გენოფონდის მქონე სახეობები კარგად არიან ადაპტირებულნი ახალ გამოწვევებთან ადაპტაციისთვის. როდესაც პოპულაცია ასეთი დიდია, იზრდება შესაბამისი მუტაციების გაჩენის ალბათობა, რომლებიც სასურველ უპირატესობას უზრუნველყოფს. როგორც კი ეს მუტაცია გავრცელებას დაიწყებს, რიცხობრივი უპირატესობის წყალობით, რამდენიმე კოღოს შემთხვევითი სიკვდილიც კი არ გამოიწვევს მის სრულ გადაშენებას.
ამის საპირისპიროდ, აშშ-ში გავრცელებული თეთრთავა არწივი არასდროს განუვითარდა რეზისტენტობა ინსექტიციდ DDT-ს მიმართ და საბოლოოდ გადაშენების პირას იყო. მილიონობით მწერის ევოლუციური ეფექტურობა გაცილებით აღემატება მხოლოდ რამდენიმე ათასი ფრინველისას. სინამდვილეში, ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, ჩვენ დავაკვირდით ადაპტაციური ევოლუციის ნიშნებს Anopheles darlingi-ის კოღოებში წამლის მიმართ რეზისტენტობასთან დაკავშირებულ გენებში.
პირეტროიდები და DDT, სხვა ინსექტიციდებთან ერთად, მოქმედებენ ერთსა და იმავე მოლეკულურ სამიზნეზე: იონურ არხებზე, რომლებსაც შეუძლიათ ნერვულ უჯრედებში გახსნა და დახურვა. როდესაც ეს არხები ღიაა, ნერვული უჯრედები ასტიმულირებენ სხვა უჯრედებს. ინსექტიციდები აიძულებენ ამ არხებს ღია დარჩნენ და განაგრძონ იმპულსების გადაცემა, რაც იწვევს დამბლას და მწერების სიკვდილს. თუმცა, მწერებს შეუძლიათ რეზისტენტობის განვითარება თავად არხების ფორმის შეცვლით.
სხვა მეცნიერების მიერ ჩატარებულმა წინა გენეტიკურმა კვლევებმა, ისევე როგორც ჩვენმა კვლევამ, Anopheles darlingi-ში ამ ტიპის რეზისტენტობა ვერ აღმოაჩინა. ამის ნაცვლად, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ რეზისტენტობა სხვა გზით ვითარდება: ტოქსიკური ნაერთების დამშლელი ფერმენტების კოდირების გენების ნაკრების მეშვეობით. ამ ფერმენტების მაღალი აქტივობა, რომელიც ცნობილია როგორც P450, ხშირად პასუხისმგებელია სხვა კოღოებში პესტიციდების მიმართ რეზისტენტობის განვითარებაზე. მე-20 საუკუნის შუა ხანებში პესტიციდების გამოყენების გაჩენის შემდეგ, P450 გენების იგივე ნაკრები დამოუკიდებლად მუტაციას განიცდიდა სამხრეთ ამერიკაში, სულ მცირე, შვიდჯერ.
ფრანგულ გვიანაში, P450 გენების კიდევ ერთმა ნაკრებს მსგავსი ევოლუციური ნიმუში აღენიშნებოდა, რაც კიდევ ერთხელ ადასტურებდა ამ ფერმენტებსა და ადაპტაციას შორის მჭიდრო კავშირს. გარდა ამისა, როდესაც კოღოები დალუქულ კონტეინერებში მოათავსეს და პირეტროიდული ინსექტიციდების ზემოქმედების ქვეშ მოაქციეს, ცალკეულ კოღოებში P450 გენების განსხვავებები მათი გადარჩენის დროსთან კორელაციაში იყო.
სამხრეთ ამერიკაში პესტიციდების გამოყენებით მალარიის კონტროლის მასშტაბური კამპანიები მხოლოდ სპორადული იყო და შესაძლოა, ისინი კოღოების ევოლუციის მთავარი მამოძრავებელი ძალა არ ყოფილიყო. ამის ნაცვლად, შესაძლოა, კოღოები ირიბად ექვემდებარებოდნენ სასოფლო-სამეურნეო პესტიციდებს. საინტერესოა, რომ ევოლუციის ყველაზე გამოხატული ნიშნები განვითარებული სოფლის მეურნეობის რეგიონებში დავაკვირდით.
ბოლო წლებში მალარიის კონტროლის ახალი ვაქცინებისა და სხვა მიღწევების მიუხედავად, კოღოების კონტროლი კვლავ მალარიის გავრცელების შემცირების მთავარ როლს ასრულებს.
რამდენიმე ქვეყანა მალარიასთან საბრძოლველად გენურ ინჟინერიას ცდის. ეს ტექნოლოგია გულისხმობს კოღოების პოპულაციების გენმოდიფიცირებას მათი რაოდენობის შესამცირებლად ან მალარიის პარაზიტის მიმართ მათი მდგრადობის შესამცირებლად. მიუხედავად იმისა, რომ კოღოების შესანიშნავი ადაპტირება შეიძლება გამოწვევას წარმოადგენდეს, პერსპექტივები იმედისმომცემია.
მე და ჩემი კოლეგები ვმუშაობთ პესტიციდების მიმართ ახალი რეზისტენტობის გამოვლენის მეთოდების გაუმჯობესებაზე. გენომის სეკვენირება კვლავ გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა ახალი ან მოულოდნელი ევოლუციური რეაქციების გამოსავლენად. ადაპტაციური რისკი ყველაზე მაღალია ხანგრძლივი და ინტენსიური შერჩევითი ზეწოლის დროს; ამიტომ, პესტიციდების გამოყენების მინიმიზაცია, მოდიფიკაცია და ფაზირება ხელს შეუწყობს რეზისტენტობის განვითარების თავიდან აცილებას.
კოორდინირებული მონიტორინგი და შესაბამისი რეაგირება აუცილებელია წამლისმიერი რეზისტენტობის განვითარებადთან საბრძოლველად. ევოლუციისგან განსხვავებით, ადამიანებს შეუძლიათ მომავლის წინასწარმეტყველება.
ჯეიკობ ა. ტენესენმა დაფინანსება მიიღო ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტებისგან ჰარვარდის თ.ჰ. ჩანის საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის სკოლისა და ბროუდ ინსტიტუტის მეშვეობით.