Profiling insecticide resistance in Anopheles gambiae s.l. and Anopheles stephensi from Kenya using in-country nanopore sequencing
本研究开发并实施了一种具有成本效益的纳米孔测序方法，用于分析肯尼亚冈比亚按蚊（*Anopheles gambiae* s.l.）和斯蒂芬森按蚊（*Anopheles stephensi*）的杀虫剂抗性特征，揭示了关键抗性突变频率普遍处于低至中等水平，同时为指导针对这些疟疾媒介的媒介控制策略提供了关键的监测数据。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
疟疾在肯尼亚仍然是一个持续的威胁，该国超过百分之七十的人口面临感染风险。几十年来，公共卫生官员一直通过喷洒房屋和分发经过杀虫剂处理的蚊帐来对抗这种疾病，以阻止蚊子叮咬。这些工具挽救了无数生命，但蚊子也在进行反击。正如细菌可以进化以在抗生素中生存一样，蚊子也可以对旨在杀死它们的化学物质产生抗性。当它们 DNA 中的随机变化使其能够从通常致命的杀虫剂剂量中存活下来时，就会发生这种情况。这些幸存者随后将它们的抗性特征传递给后代，最终使这些化学工具失效。为了走在这一威胁的前面，科学家需要准确了解哪些蚊子具有抗性以及它们分布在哪里。然而，传统的做法通常需要将样本送到遥远的实验室，这个过程既缓慢又昂贵，并会延迟关键决策。
现在，一个研究小组展示了一种更快速、更本地化的方法来解决这个问题。研究人员在肯尼亚境内开发出一种方法，可以在捕获蚊子的现场，使用一台可以装进背包的便携式设备对蚊子的 DNA 进行测序。他们的目标是寻找已知能保护蚊子的特定遗传变化。他们重点关注了两种主要的蚊子：在肯尼亚西部广泛分布的常见种——冈比亚疟蚊（Anopheles gambiae），以及最近开始在北部迅速扩张的入侵物种——斯氏疟蚊（Anopheles stephensi）。通过在当地读取这些昆虫的遗传密码，该团队可以快速识别存在哪些突变以及这些突变的普遍程度，从而提供即时数据，帮助卫生官员选择合适的工具。
研究人员构建了一个专门的测试程序，它就像一个针对疟蚊基因组的定向搜索引擎。该方法并没有读取蚊子 DNA 的每一个字母，因为那样做既慢又贵，而是聚焦于已知参与抗性的几个关键基因。这些基因就像是杀虫剂的锁和钥匙；如果由于突变导致“锁”的形状改变，那么化学“钥匙”就无法再匹配，蚊子便会存活下来。团队从肯尼亚各地区采集了蚊子，使用一种简单且低成本的方法提取了它们的 DNA，然后使用便携式测序机读取感兴趣的特定基因。从捕捉蚊子到获得遗传结果，整个过程在两天内就在国内完成了，无需将样本运往国外。
在分析结果时，团队发现了不同蚊种之间的明显差异。在冈比亚疟蚊常见的西部地区，一种被称为 KDR East 的特定突变在 85% 的蚊子中被发现。这种突变是抵御拟除虫菊酯（大多数蚊帐所使用的杀虫剂类别）的一种已知护盾。相比之下，这种相同的突变在发现斯氏疟蚊的北部地区却很罕见，仅出现在 5% 的样本中。这种入侵物种还显示出极低的其它抗性标记水平，这表明由于北部地区尚未广泛使用经过杀虫剂处理的蚊帐或农业农药，那里的蚊子尚未受到进化抗性的强大压力。然而，研究人员确实发现了一些携带两种不同抗性突变组合的蚊子，这种罕见的组合在这些特定种群中此前尚未被明确记录过。
研究还表明，这种新的本地化测序方法效果非常出色。它成功识别了几乎所有受测蚊子的遗传图谱，提供了卫生官员可以立即使用的详细抗性地图。研究结果表明，虽然某些地区的抗性很高，但在其他地区（特别是入侵的斯氏疟蚊正在扩张的地区）抗性仍然较低。这一信息至关重要，因为它告诉当局，目前的杀虫剂在北部可能仍然有效，但在西部则需要新的策略。通过证明高质量的遗传监测可以在本地快速完成，这项工作为各国如何监控和管理不断演变的疟疾媒介威胁提供了一个新模式，而无需等待国际实验室处理其数据。
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