Studie an Wildtypmücken in Burkina Faso entdeckt neue Anzeichen einer Insektizidresistenz

Eine der wichtigsten Erkenntnisse einer neuen Studie ist die Identifizierung neuer Varianten in Genen, die mit der Insektizidresistenz bei Anopheles-Mücken, den Hauptüberträgern von Malaria in Westafrika, und potenziellen neuen Resistenzmechanismen verbunden sind, was die Bedeutung der genomischen Überwachung unterstreicht. Es wurden Variationen in den Genen „Voltage-Gated Sodium Channel“ (VGSC) und „Acetylcholinesterase“ (ACE1) beobachtet, die wichtige Ziele für Insektizide sind, die in langlebigen insektiziden Netzen (LLINs) und Indoor-Residum-Spraying (IRS) eingesetzt werden.

Das Papier wurde von einem Forscherteam unter der Leitung von Dr. Mahamadi Kientega, einem medizinischen Entomologen am Institut de Recherche en Sciences de la Santé (IRSS) in Burkina Faso, verfasst, und das war es auch veröffentlicht In Malaria-Tagebuch.

Die Veröffentlichung mit dem Titel „Die Sequenzierung des gesamten Genoms der wichtigsten Malariavektoren zeigt die Entwicklung neuer Varianten der Insektizidresistenz in einer Längsschnittstudie in Burkina Faso“ ist das Ergebnis einer Gemeinschaftsstudie des Institut de Recherche en Sciences de la Santé-IRSS (Institut). of Research in Health Sciences) in Bobo-Dioulasso, MalariaGEN Vector Observatory und Target Malaria. Zwischen 2012 und 2017 wurden in drei Dörfern Burkina Fasos Mückenproben gesammelt: Bana, Souroukoudinga und Pala.

In der Studie wurden in diesen Genen Signale positiver Selektion identifiziert, die auf eine mögliche Rolle bei der Anpassung von Mücken an Vektorkontrollinstrumente schließen lassen. Insektizidresistenzen stellen eine große Bedrohung für die Entwicklung von Lösungen zur Eliminierung von Malaria dar, da Resistenzen die Wirksamkeit von zwei der wichtigsten Vektorkontrollmaßnahmen verringern, die für die Reduzierung der Malariainzidenz in endemischen Ländern von entscheidender Bedeutung waren: Moskitonetze und Sprühen.

„Heute ist es wichtiger denn je, die Genomik von Mücken zu verstehen, um zu überwachen und zu verstehen, wie dieser Verfechter der biologischen Evolution weiterhin Vektorkontrollstrategien umgeht. Als Reaktion auf die hohe Verbreitung insektizider Netze hat sich das Stechverhalten von Mücken in mehreren Fällen verändert.“ Gebiete in Afrika und wir müssen anfangen, über effiziente und nachhaltige neue Werkzeuge zur Vektorkontrolle nachzudenken“, sagt Dr. Kientega, Forscher am Institut de Recherche en Sciences de la Santé (IRSS), Burkina Faso.

Die zentrale Rolle der genomischen Überwachung

Langlebige insektizide Netze (LLINs) und Indoor-Residum-Spraying (IRS) sind ein Eckpfeiler aktueller Malariainterventionen. Im Jahr 2023 verteilte der Globale Fonds 227 Millionen Moskitonetze an Familien und versorgte 7,9 Millionen Haushalte mit Sprühmitteln, um Malariafällen vorzubeugen. Weltweit wurden laut World Malaria Report im Zeitraum 2000–2022 schätzungsweise 2,1 Milliarden Malariafälle und 11,7 Millionen Malaria-Todesfälle abgewendet.

Allerdings sind die Fortschritte bei der Reduzierung der Malaria-Morbidität und -Morbidität ins Stocken geraten, und die Welt ist auf dem Weg, die für 2030 gesetzten Ziele für Malaria-Morbidität und -Morbidität zu erreichen. Der intensive Einsatz insektizidbasierter Malaria-Überträgerkontrollinstrumente war wirksam, führte jedoch zur raschen Entwicklung von Phänotypen, die gegen Insektizide wie Organophosphate oder Pyrethroide resistent sind.

Diese kollektive Studie zur Mückengenomik, an der mehrere Forschungspartner beteiligt sind, unterstreicht die Bedeutung der molekularen Überwachung bestehender Insektizidresistenzvarianten, neuer Varianten und des Verständnisses der ihrer Entstehung zugrunde liegenden Evolutionsprozesse.

„Die Erkennung von Insektizidresistenzen wird es uns ermöglichen, unsere Strategie für den Kampf gegen Malaria anzupassen, den Schwund konventioneller Vektorkontrollmaßnahmen zu antizipieren und nachhaltige und innovative Alternativen wie gentechnisch veränderte Mücken, natürliche Symbionten und insektizide Verbindungen zu fördern“, fügt Kientega hinzu.

Ein besseres Verständnis der Dynamik der Malaria-Überträgerpopulation

Im Rahmen des Anopheles gambiae 1000-Genomprojekts (Ag1000G) umfasste das Genom der Proben 1409 Anopheles gambiae sensu lato (sl). Mücken (978 Weibchen und 431 Männchen) wurden sequenziert. Die Ergebnisse liefern eine umfassende Analyse der genetischen Vielfalt in komplexen Arten von Anopheles gambiae, mit besonderem Schwerpunkt auf An. Gambiae SS, An. coluzzii und An. arabiensis. Die Ergebnisse der Studie decken unterschiedliche Bevölkerungsstrukturen in verschiedenen Regionen auf, was wichtig ist, um zu verstehen, wie sich Resistenzen geografisch ausbreiten und entwickeln.

Anopheles coluzzii war die vorherrschende Art in den drei Dörfern, in denen Mücken gesammelt wurden. Ein. coluzzii macht 53 % der Proben aus, gefolgt von An. Gambiae SS mit 39 %, während An. arabiensis machte nur 8 % der gesammelten Proben aus. Ein. coluzzii bleibt die vorherrschende Art in Bana (84 %) und Souroukoudinga (61 %), während An. gambiae ss ist in Pala weit verbreitet (71 %). Zwei Hybriden von An. Gambiae SS und An. coluzzii wurden ebenfalls identifiziert.

Analysen der genetischen Vielfalt in An. Gambiae SS und An. coluzzii scheinen auf eine geringe genetische Differenzierung und einen anhaltenden Genfluss hinzuweisen, was bedeutet, dass diese beiden Arten eng verwandt sind und sich oft miteinander paaren, wobei Gene leicht zwischen den beiden fließen (einschließlich Insektizidresistenz). Im Gegenteil, An. arabiensis zeigte eine höhere genetische Differenzierung gegenüber den anderen Arten, was auf einen begrenzten Genfluss schließen lässt.