Малярия убивает около 600 000 человек в год, а возросшая мобильность населения в результате международных авиаперелетов несет в себе дополнительные риски повторного заноса паразитов в районы уничтожения и распространения устойчивых к лекарствам паразитов в новые регионы. Простой генетический маркер, который быстро и точно определяет географическое происхождение инфекций, мог бы стать ценным инструментом для определения источника вспышек и выявления распространения устойчивых к лекарствам паразитов из Азии в Африку.Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, обнаружило высокопрогнозный штрих-код в генетической последовательности малярийного паразита Plasmodium falciparum, который можно использовать для определения географического происхождения паразита по образцу крови и отслеживания его распространения.Исследователи из Лондонской школы гигиены Компания Tropical Medicine проанализировала ДНК более 700 паразитов малярии P. falciparum, взятых у пациентов в 14 странах Западной Африки, Восточной Африки, Юго-Восточной Азии, Океании и Южной Америки.
Они обнаружили несколько коротких генетических последовательностей, которые отличались в ДНК паразитов из определенных географических регионов, что позволило им разработать генетический «штрих-код», который будет использоваться для определения источника новых инфекций.Ведущий автор доктор Таан Кларк, читатель по генетической эпидемиологии и статистике Лондонской школы гигиены «Тропическая медицина» заявила: «Возможность определить географическое происхождение малярийных паразитов имеет огромный потенциал в сдерживании лекарственной устойчивости и ликвидации малярии. Наша работа представляет собой прорыв в генетическом штрих-кодировании P. falciparum, поскольку она выявляет очень конкретные и точные последовательности для различных географических регионов. В настоящее время мы расширяем штрих-код для включения других групп населения, таких как Индия, Центральная Америка, южная Африка и Карибский бассейн, и планируем включить генетические маркеры для других типов малярии, таких как P. vivax ».
Генетические маркеры оказались чрезвычайно ценными для отслеживания и искоренения болезней, таких как полиомиелит. Однако предыдущие кандидаты на генетические штрих-коды малярии полагались на идентификацию ДНК-маркеров, обнаруженных в ядре клетки паразита, что свидетельствует о слишком большом генетическом разнообразии между отдельными паразитами, чтобы их можно было точно использовать.
Теперь исследователи впервые изучили ДНК, обнаруженную в двух частях клеток паразита за пределами ядра. Митохондрии (« энергетические дома » клетки) и апиколасты (используемые в метаболизме клетки) наследуются только по материнским линиям, поэтому их гены остаются более стабильными на протяжении поколений и поэтому часто используются в качестве инструментов для изучения происхождение человека.
Выявив короткие последовательности в ДНК митохондрий и апикопластов паразита, которые оказались специфичными для разных географических регионов, команда смогла создать высокоточный генетический штрих-код (прогноз 92%), который будет стабильным и географически информативным с течением времени.Соавтор исследования доктор Кэлли Ропер, старший преподаватель генетики малярии Лондонской школы гигиены «Тропическая медицина» заявила: «Взяв пятна крови у больных малярией и используя технологии быстрого секвенирования генов на небольших количествах паразитического материала, местные агентства могут использовать этот новый штрих-код, чтобы быстро и точно определить, откуда могла появиться форма паразита. , и помощь в программах ликвидации малярии и сдерживания резистентности ».Авторы говорят, что этот штрих-код ограничен, поскольку в текущем исследовании не представлены индийский субконтинент, Центральная Америка, южная часть Африки и Карибский бассейн из-за нехватки данных о последовательностях из этих регионов.
Кроме того, необходимо изучить больше образцов из Восточной Африки, региона с высоким генетическим разнообразием, высокой миграцией и плохой прогностической способностью.