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 berinsektisida 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 digunakan secara luas 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 rute 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-alel ini menyebar melalui populasi20.
Hingga 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 hipotesis menyatakan bahwa spesies ini diperkenalkan oleh manusia atau ternak. Teori lain mencakup migrasi jarak jauh melalui angin. Isolat Etiopia yang digunakan dalam penelitian ini dikumpulkan di Awash Sebat Kilo, sebuah kota yang terletak 200 km di sebelah timur Addis Ababa dan berada di koridor transportasi utama dari Addis Ababa ke Djibouti. Awash Sebat Kilo merupakan daerah dengan tingkat penularan malaria yang tinggi dan memiliki populasi Anopheles stephensi yang besar, yang dilaporkan resisten terhadap insektisida, sehingga menjadikannya lokasi penting untuk mempelajari genetika populasi Anopheles stephensi8.
Mutasi resistensi insektisida kdr L1014F terdeteksi pada frekuensi rendah pada populasi Etiopia 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. Rendahnya proporsi isolat Etiopia yang membawa SNP ini yang 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 dalam sampel yang dikumpulkan pada tahun sebelum sampel yang dianalisis di sini.18 Kami sebelumnya mengidentifikasi mutasi kdr L1014F ini pada frekuensi rendah dalam serangkaian sampel dari wilayah/tahun yang sama menggunakan pendekatan deteksi amplikon.28 Mengingat resistensi fenotipik di lokasi pengambilan sampel, frekuensi alel rendah dari penanda resistensi ini menunjukkan bahwa mekanisme selain modifikasi lokasi target bertanggung jawab atas fenotipe yang diamati ini.
Keterbatasan penelitian ini adalah kurangnya data fenotipik mengenai respons insektisida. Penelitian lebih lanjut yang menggabungkan pengurutan genom utuh (WGS) atau pengurutan amplikon tertarget yang dikombinasikan dengan bioassay kerentanan diperlukan untuk menyelidiki dampak mutasi ini terhadap respons insektisida. SNP missense baru yang mungkin terkait dengan resistensi ini harus ditargetkan untuk uji molekuler berthroughput 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 utuh (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 set data ini. Pertama, kami menggunakan pendekatan berbasis cakupan yang berfokus pada klaster gen CYP yang teridentifikasi dalam genom (Tabel Tambahan S5). Cakupan sampel dirata-ratakan di seluruh lokasi pengumpulan dan dibagi menjadi empat kelompok: Etiopia, ladang India, koloni India, dan koloni Pakistan. Cakupan untuk setiap kelompok dinormalisasi menggunakan penghalusan kernel dan kemudian diplot berdasarkan kedalaman cakupan genom median untuk kelompok tersebut.
Waktu posting: 23-Jun-2025