De grootste genetische studie van muggen ooit onthult de beweging van resistentie tegen insecticiden tussen verschillende regio's van Afrika en vindt verschillende snel evoluerende genen voor resistentie tegen insecticiden. Vandaag (29 november) gemeld in Natuur , deze genetische hulpbron zal worden gebruikt om nieuwe instrumenten te ontwikkelen voor het monitoren van resistentie en het beheersen van het gebruik van insecticiden, en voor het ontwerpen van nieuwe controlemethoden.

Malaria wordt overgedragen door muggen en de toenemende resistentie tegen insecticiden belemmert de inspanningen om de ziekte onder controle te krijgen. De studie van onderzoekers van het Wellcome Trust Sanger Institute en hun medewerkers ontdekte ook dat wilde muggen die in Afrika werden verzameld, genetisch veel diverser waren dan werd gedacht. Dit helpt verklaren hoe muggen zo snel resistentie tegen insecticiden ontwikkelen.

Jaarlijks worden wereldwijd meer dan 200 miljoen mensen besmet met de malariaparasiet, die wordt overgedragen door bloedzuigende Anopheles-muggen. Malaria veroorzaakte de dood van ongeveer 429, 000 mensen in 2015 met de meeste gevallen in Afrika bezuiden de Sahara.

Maatregelen op het gebied van de volksgezondheid in Afrika, zoals met insecticide behandelde muskietennetten en het sproeien van insecticiden, hebben het aantal malariagevallen sinds 2000 helpen verminderen, maar veel muggen hebben resistentie ontwikkeld tegen insecticiden. Dit dreigt nu de malariabestrijding in Afrika te ontsporen.

Om te begrijpen hoe muggen evolueren, onderzoekers die met het Anopheles gambiae 1000 genomes-project werkten, hebben het DNA van 765 wilde Anopheles-muggen gesequenced. Deze zijn afkomstig van 15 locaties in acht Afrikaanse landen, het creëren van de grootste gegevensbron over natuurlijke genetische variatie voor alle soorten insecten. Vervolgens onderzochten ze elk van de genomen van de mug.

De onderzoekers onthulden dat de Anopheles gambie-muggen extreem genetisch divers zijn in vergelijking met de meeste andere diersoorten. Hoge genetische diversiteit maakt snelle evolutie mogelijk en de studie vond 52 miljoen kleine verschillen tussen de muggengenomen.

Dokter Mara Lawniczak, een corresponderende auteur op het papier en de faculteit van het Wellcome Trust Sanger Institute, zei:"De diversiteit van het genomen van muggen was veel groter dan we hadden verwacht. Dergelijke hoge niveaus van genetische variatie zorgen ervoor dat muggenpopulaties snel evolueren als reactie op onze inspanningen om ze onder controle te houden, of dat nu met insecticiden of een andere controlemaatregel is, inclusief gene drive."

Er worden nieuwe strategieën ontwikkeld om muggen te bestrijden die gebruik maken van 'gene drive' - met behulp van de nieuwste Crispr/Cas 9-genetische hulpmiddelen om muggen onvruchtbaar te maken of niet in staat om de malariaparasiet te dragen. Echter, deze technologie vereist een exacte match met elk gericht gen. De onderzoekers ontdekten dat gene drive waarschijnlijk niet werkt voor de meeste muggengenen omdat ze te variabel van aard zijn. ze gebruikten de gegevens echter ook om minder variabele doelen te markeren die mogelijk meer geschikt zijn voor op gene drive gebaseerde methoden om muggen te bestrijden.

De muggengenomen onthulden ook een snelle evolutie van verschillende genen die eerder betrokken waren bij resistentie tegen insecticiden. Onverwacht, de onderzoekers ontdekten veel voorheen onbekende genetische varianten binnen die genen die resistentie tegen insecticiden zouden kunnen veroorzaken. zorgwekkend, ze toonden aan dat deze genetische varianten voor resistentie tegen insecticiden niet alleen onafhankelijk opkwamen in verschillende delen van Afrika, maar werden ook over het continent verspreid door muggenmigratie.

Professor Martin Donnelly, een corresponderende auteur van de Liverpool School of Tropical Medicine en Honorary Faculty van het Wellcome Trust Sanger Institute, zei:"We weten dat muggenpopulaties snel resistentie ontwikkelen tegen insecticiden, die een ernstige bedreiging vormt voor de toekomst van de malariabestrijding in Afrika. We hebben kunnen zien dat een breed scala aan genen die verband houden met resistentie tegen insecticiden onder zeer sterke selectie staan, bevestigen dat ze een belangrijke rol spelen in de evolutie van de resistentie tegen insecticiden in natuurlijke muggenpopulaties. Onze studie benadrukt de ernstige uitdagingen waarmee de publieke inspanningen om muggen te bestrijden en de resistentie tegen insecticiden te beheersen en te beperken, worden geconfronteerd."

Alistair Miles, hoofdauteur van de Universiteit van Oxford en het Wellcome Trust Sanger Institute, zei:"De gegevens die we hebben gegenereerd, zijn een unieke bron om te bestuderen hoe muggenpopulaties reageren op onze huidige controle-inspanningen, en voor het ontwerpen van betere technologieën en strategieën voor de bestrijding van muggen in de toekomst. Er zijn meer gegevens nodig om de geografische lacunes op te vullen en te bestuderen hoe muggenpopulaties in de loop van de tijd en als reactie op specifieke controle-interventies veranderen. Echter, deze studie toont een duidelijk pad naar het bouwen van een nieuwe en broodnodige bron van inlichtingen ter ondersteuning van de campagne om malaria in Afrika uit te roeien."