Sejak penemuannya di Djibouti pada tahun 2012, nyamuk Anopheles stephensi Asia telah merebak ke seluruh Tanduk Afrika. Vektor invasif ini terus merebak ke seluruh benua, menimbulkan ancaman serius kepada program kawalan malaria. Kaedah kawalan vektor, termasuk kelambu yang dirawat dengan racun serangga dan penyemburan sisa dalaman, telah mengurangkan beban malaria dengan ketara. Walau bagaimanapun, peningkatan prevalens nyamuk yang tahan racun serangga, termasuk populasi Anopheles stephensi, menghalang usaha penghapusan malaria yang berterusan. Memahami struktur populasi, aliran gen antara populasi dan taburan mutasi rintangan racun serangga adalah penting untuk membimbing strategi kawalan malaria yang berkesan.
Meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana An. stephensi menjadi begitu bertapak di HOA adalah penting untuk meramalkan potensi penyebarannya ke kawasan baharu. Genetik populasi telah digunakan secara meluas untuk mengkaji spesies vektor bagi mendapatkan gambaran tentang struktur populasi, pemilihan berterusan dan aliran gen18,19. Bagi An. stephensi, mengkaji struktur populasi dan struktur genom boleh membantu menjelaskan laluan pencerobohannya dan sebarang evolusi adaptif yang mungkin telah berlaku sejak kemunculannya. Selain aliran gen, pemilihan amat penting kerana ia boleh mengenal pasti alel yang berkaitan dengan rintangan racun serangga dan menjelaskan bagaimana alel ini merebak melalui populasi20.
Sehingga kini, pengujian penanda rintangan racun serangga dan genetik populasi dalam spesies invasif Anopheles stephensi telah terhad kepada beberapa gen calon. Kemunculan spesies ini di Afrika tidak difahami sepenuhnya, tetapi satu hipotesis ialah ia diperkenalkan oleh manusia atau ternakan. Teori lain termasuk penghijrahan jarak jauh melalui angin. Isolat Ethiopia yang digunakan dalam kajian ini dikumpulkan di Awash Sebat Kilo, sebuah bandar yang terletak 200 km di timur Addis Ababa dan di koridor pengangkutan utama dari Addis Ababa ke Djibouti. Awash Sebat Kilo ialah kawasan yang mempunyai penularan malaria yang tinggi dan mempunyai populasi Anopheles stephensi yang besar, yang dilaporkan tahan terhadap racun serangga, menjadikannya tapak penting untuk mengkaji genetik populasi Anopheles stephensi8.
Mutasi rintangan racun serangga kdr L1014F dikesan pada frekuensi rendah dalam populasi Ethiopia dan tidak dikesan dalam sampel lapangan India. Mutasi kdr ini memberikan rintangan terhadap piretroid dan DDT dan sebelum ini dikesan dalam populasi An. stephensi yang dikumpulkan di India pada tahun 2016 dan Afghanistan pada tahun 2018.31,32 Walaupun terdapat bukti rintangan piretroid yang meluas di kedua-dua bandar, mutasi kdr L1014F tidak dikesan dalam populasi Mangalore dan Bangalore yang dianalisis di sini. Perkadaran rendah isolat Ethiopia yang membawa SNP ini yang heterozigot menunjukkan bahawa mutasi itu timbul baru-baru ini dalam populasi ini. Ini disokong oleh kajian terdahulu dalam Awash yang tidak menemui bukti mutasi kdr dalam sampel yang dikumpulkan pada tahun sebelum yang dianalisis di sini.18 Sebelum ini, kami mengenal pasti mutasi kdr L1014F ini pada frekuensi rendah dalam satu set sampel dari rantau/tahun yang sama menggunakan pendekatan pengesanan amplikon.28 Memandangkan rintangan fenotip di tapak persampelan, frekuensi alel rendah penanda rintangan ini menunjukkan bahawa mekanisme selain daripada pengubahsuaian tapak sasaran bertanggungjawab untuk fenotip yang diperhatikan ini.
Satu batasan kajian ini ialah kekurangan data fenotip mengenai tindak balas racun serangga. Kajian lanjut yang menggabungkan penjujukan genom keseluruhan (WGS) atau penjujukan amplikon yang disasarkan dalam kombinasi dengan bioassay kerentanan diperlukan untuk menyiasat kesan mutasi ini terhadap tindak balas racun serangga. SNP missense baharu ini yang mungkin dikaitkan dengan rintangan harus disasarkan untuk ujian molekul berdaya pemprosesan tinggi untuk menyokong pemantauan dan memudahkan kerja berfungsi bagi memahami dan mengesahkan mekanisme berpotensi yang berkaitan dengan fenotip rintangan.
Secara ringkasnya, kajian ini memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang genetik populasi nyamuk Anopheles merentasi benua. Penggunaan analisis penjujukan genom keseluruhan (WGS) kepada kohort sampel yang lebih besar di kawasan geografi yang berbeza akan menjadi kunci untuk memahami aliran gen dan mengenal pasti penanda rintangan racun serangga. Pengetahuan ini akan membolehkan pihak berkuasa kesihatan awam membuat pilihan termaklum dalam pengawasan vektor dan penggunaan racun serangga.
Kami menggunakan dua pendekatan untuk mengesan variasi nombor salinan dalam set data ini. Pertama, kami menggunakan pendekatan berasaskan liputan yang menumpukan pada kluster gen CYP yang dikenal pasti dalam genom (Jadual Tambahan S5). Liputan sampel dirata-ratakan merentasi lokasi pengumpulan dan dibahagikan kepada empat kumpulan: Ethiopia, ladang India, koloni India dan koloni Pakistan. Liputan untuk setiap kumpulan dinormalkan menggunakan pelicinan kernel dan kemudian diplot mengikut kedalaman liputan genom median untuk kumpulan tersebut.
Masa siaran: 23 Jun 2025