Sejak ditemukan di Djibouti pada tahun 2012, nyamuk Anopheles stephensi Asia telah menyebar ke seluruh Tanduk Afrika. Vektor invasif ini terus menyebar di seluruh benua, menimbulkan ancaman serius bagi program pengendalian malaria. Metode pengendalian vektor, termasuk kelambu yang diolah dengan insektisida dan penyemprotan residu dalam ruangan, telah secara signifikan mengurangi beban malaria. Namun, meningkatnya prevalensi nyamuk yang resisten terhadap insektisida, termasuk populasi Anopheles stephensi, menghambat upaya eliminasi malaria yang sedang berlangsung. Memahami struktur populasi, aliran gen antar populasi, dan distribusi mutasi resistensi insektisida sangat penting untuk memandu strategi pengendalian malaria yang efektif.
Meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana An. stephensi menjadi begitu mapan di HOA sangat penting untuk memprediksi potensi penyebarannya ke area baru. Genetika populasi telah banyak digunakan untuk mempelajari spesies vektor guna mendapatkan wawasan tentang struktur populasi, seleksi yang sedang berlangsung, dan aliran gen18,19. Untuk An. stephensi, mempelajari struktur populasi dan struktur genom dapat membantu menjelaskan jalur invasinya dan evolusi adaptif apa pun yang mungkin telah terjadi sejak kemunculannya. Selain aliran gen, seleksi sangat penting karena dapat mengidentifikasi alel yang terkait dengan resistensi insektisida dan menjelaskan bagaimana alel ini menyebar melalui populasi20.
Sampai saat ini, pengujian penanda resistensi insektisida dan genetika populasi pada spesies invasif Anopheles stephensi terbatas pada beberapa gen kandidat. Kemunculan spesies ini di Afrika belum sepenuhnya dipahami, tetapi salah satu hipotesisnya adalah spesies ini diperkenalkan oleh manusia atau ternak. Teori lain termasuk migrasi jarak jauh oleh angin. Isolat Ethiopia yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan di Awash Sebat Kilo, sebuah kota yang terletak 200 km sebelah timur Addis Ababa dan berada di koridor transportasi utama dari Addis Ababa ke Djibouti. Awash Sebat Kilo adalah daerah dengan penularan malaria yang tinggi dan memiliki populasi Anopheles stephensi yang besar, yang dilaporkan resisten terhadap insektisida, menjadikannya lokasi penting untuk mempelajari genetika populasi Anopheles stephensi8.
Mutasi resistensi insektisida kdr L1014F terdeteksi dengan frekuensi rendah pada populasi Ethiopia dan tidak terdeteksi pada sampel lapangan India. Mutasi kdr ini memberikan resistensi terhadap piretroid dan DDT dan sebelumnya terdeteksi pada populasi An. stephensi yang dikumpulkan di India pada tahun 2016 dan Afghanistan pada tahun 2018.31,32 Meskipun terdapat bukti resistensi piretroid yang meluas di kedua kota tersebut, mutasi kdr L1014F tidak terdeteksi pada populasi Mangalore dan Bangalore yang dianalisis di sini. Proporsi isolat Ethiopia yang membawa SNP ini yang bersifat heterozigot menunjukkan bahwa mutasi tersebut muncul baru-baru ini pada populasi ini. Hal ini didukung oleh penelitian sebelumnya di Awash yang tidak menemukan bukti mutasi kdr pada sampel yang dikumpulkan pada tahun sebelum sampel yang dianalisis di sini.18 Sebelumnya, kami mengidentifikasi mutasi kdr L1014F ini dengan frekuensi rendah pada sejumlah sampel dari wilayah/tahun yang sama menggunakan pendekatan deteksi amplikon.28 Mengingat resistensi fenotipik di lokasi pengambilan sampel, frekuensi alel yang rendah dari penanda resistensi ini menunjukkan bahwa mekanisme selain modifikasi situs target bertanggung jawab atas fenotip yang diamati ini.
Keterbatasan penelitian ini adalah kurangnya data fenotipik mengenai respons terhadap insektisida. Studi lebih lanjut yang menggabungkan pengurutan genom lengkap (WGS) atau pengurutan amplikon target dengan bioassay kerentanan diperlukan untuk menyelidiki dampak mutasi ini terhadap respons insektisida. SNP missense baru yang mungkin terkait dengan resistensi ini harus ditargetkan untuk pengujian molekuler berkecepatan tinggi guna mendukung pemantauan dan memfasilitasi pekerjaan fungsional untuk memahami dan memvalidasi mekanisme potensial yang terkait dengan fenotipe resistensi.
Singkatnya, studi ini memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang genetika populasi nyamuk Anopheles di berbagai benua. Penerapan analisis pengurutan genom lengkap (WGS) pada kelompok sampel yang lebih besar di berbagai wilayah geografis akan menjadi kunci untuk memahami aliran gen dan mengidentifikasi penanda resistensi insektisida. Pengetahuan ini akan memungkinkan otoritas kesehatan masyarakat untuk membuat pilihan yang tepat dalam pengawasan vektor dan penggunaan insektisida.
Kami menggunakan dua pendekatan untuk mendeteksi variasi jumlah salinan dalam dataset ini. Pertama, kami menggunakan pendekatan berbasis cakupan yang berfokus pada gugus gen CYP yang teridentifikasi dalam genom (Tabel Tambahan S5). Cakupan sampel dirata-ratakan di seluruh lokasi pengumpulan dan dibagi menjadi empat kelompok: Ethiopia, ladang di India, koloni di India, dan koloni di Pakistan. Cakupan untuk setiap kelompok dinormalisasi menggunakan penghalusan kernel dan kemudian diplot sesuai dengan kedalaman cakupan genom median untuk kelompok tersebut.
Waktu posting: 23 Juni 2025