Способность комаров противостоять инсектицидам представляет серьезную угрозу для профилактики таких заболеваний, как малярия, денге и чикунгунья. Выявление и мониторинг устойчивости, развиваемой естественными популяциями комаров, будут иметь важное значение для обеспечения возможности борьбы с ними в полевых условиях до тех пор, пока нет альтернатив использованию инсектицидов.Некоторые из этих механизмов устойчивости остаются малоизвестными.
Например, генетические факторы метаболической устойчивости комаров, связанные с биоразложением инсектицидов под действием детоксикационных ферментов, все еще плохо изучены. Ученые использовали новый подход, включающий массивное секвенирование ДНК, чтобы определить генетические основы этой устойчивости у комара Aedes aegypti, близкого родственника азиатского тигрового комара и переносчика лихорадки денге и чикунгуньи в тропических регионах. Действительно, вместо того, чтобы секвенировать весь геном комара — дорогостоящий и трудоемкий процесс — ученые использовали биоинформатические методы для нацеливания на более 760 генов, потенциально участвующих в устойчивости к инсектицидам.
Проанализировав эти гены с помощью высокопроизводительного секвенирования, команда определила, что увеличение активности ферментов детоксикации у резистентных комаров часто вызвано увеличением количества копий генов, кодирующих эти ферменты. Они также смогли продемонстрировать, что мутации, влияющие на эти ферменты, могут увеличить биоразложение инсектицидов у устойчивых комаров.Исследователи также заметили, что на некоторых континентах биомаркеры устойчивости оказались мало консервативными.
Эти данные свидетельствуют о том, что среди большой группы ферментов детоксикации, приобретенных комарами в процессе их эволюции (иногда более 200 генов), некоторые повторно используются этими насекомыми для противодействия химическим инсектицидам, в зависимости от потока генов между популяциями, их эволюционной истории, появление мутаций, а также изменения окружающей среды, например, использование пестицидов в сельском хозяйстве.Эти результаты представляют собой важный шаг вперед в нашем понимании генетических механизмов, разработанных комарами для адаптации к инсектицидам, и предоставляют новые возможности для их обнаружения на ранней стадии (например, с помощью молекулярных тестов).
Это улучшит их контроль в полевых условиях и позволит адаптировать лечение к различным явлениям сопротивления.Эта работа также позволила ученым создать консорциум с участием более 40 стран и десяти организаций с целью составления первой глобальной карты механизмов устойчивости комаров к инсектицидам.
Эта ключевая инициатива уже получила поддержку Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).