Борбата против заразните болести е трка против еволуцијата. Бактериите развиваат отпорност на антибиотици, а вирусите постојано еволуираат за да се шират побрзо. Болестите што се пренесуваат преку инсекти претставуваат уште едно еволутивно бојно поле: самите инсекти развиваат отпорност на отровите што луѓето ги користат за да ги убијат.
Особено, маларијата што ја пренесуваат комарците убива над 600.000 луѓе годишно. Од Втората светска војна,инсектициди— хемиско оружје наменето за убивање на комарци од родот Анофелес заразени со паразитот на маларија — се користи за борба против маларијата.
Сепак, комарците брзо развиваат стратегии за да ги направат овиеинсектицидите се неефикасни, изложувајќи милиони луѓе на зголемен ризик од фатални инфекции. Мојата неодамна објавена студија, спроведена со колеги, објаснува зошто.
Како еволутивен генетичар, ја проучувам природната селекција - основата на адаптивната еволуција. Генетските варијации што се најкорисни за опстанок ги заменуваат оние што се неповолни, што доведува до промени кај видовите. Еволутивните способности на комарецот Анофелес се навистина зачудувачки.
Во средината на 1990-тите, повеќето комарци од родот Анофелес во Африка беа подложни на пиретроидни инсектициди, првично добиени од хризантеми. Контролата на комарци се потпираше првенствено на два методи базирани на пиретроиди: мрежи против комарци третирани со инсектициди за заштита на комарците што спијат и преостанати инсектицидни спрејови на ѕидовите на зградите. Само овие два методи веројатно спречиле над 500 милиони случаи на маларија помеѓу 2000 и 2015 година.
Сепак, комарците од Гана до Малави сега често развиваат отпорност на пестициди во концентрации 10 пати повисоки од претходно смртоносната доза. Покрај мерките за контрола на комарците од родот Анофелес, земјоделските активности можат ненамерно да ги изложат комарците на пиретроидни инсектициди, што дополнително ја влошува нивната отпорност.
Во некои делови од Африка, комарците од родот Анофелес развиле отпорност на четири класи инсектициди што се користат за контрола на маларија.
Комарците од родот Анофелес и паразитите од маларија се наоѓаат и надвор од Африка, каде што истражувањата за отпорност на пестициди се поретки.
Во поголемиот дел од Јужна Америка, примарен вектор на маларија е комарецот Anopheles darlingi. Овој комарец е толку различен од векторите на маларија во Африка што може да припаѓа на различен род - Nyssorhynchus. Заедно со колеги од осум земји, ги анализирав геномите на над 1.000 комарци Anopheles darlingi за да ја разберам нивната генетска разновидност, вклучувајќи ги и сите промени предизвикани од неодамнешната човечка активност. Моите колеги ги собраа овие комарци од 16 локации на огромна територија што се протега од атлантскиот брег на Бразил до тихоокеанскиот брег на Андите во Колумбија.
Откривме дека, како и неговите африкански роднини, *Anopheles darlingi* покажува екстремно висока генетска разновидност - повеќе од 20 пати поголема од онаа на луѓето - што укажува на многу голема популација. Видовите со толку голем генетски фонд се добро адаптирани за да се прилагодат на новите предизвици. Кога популацијата е толку голема, веројатноста за појава на соодветни мутации кои обезбедуваат посакувана предност се зголемува. Откако оваа мутација ќе почне да се шири, благодарение на бројната предност, дури и случајната смрт на неколку комарци нема да доведе до нејзино целосно истребување.
Спротивно на тоа, белоглавиот орел, роден во Соединетите Американски Држави, никогаш не развил отпорност на инсектицидот ДДТ и на крајот се соочил со истребување. Еволутивната ефикасност на милиони инсекти далеку ја надминува онаа на само неколку илјади птици. Всушност, во текот на изминатите неколку децении, забележавме знаци на адаптивна еволуција во гените поврзани со отпорноста на лекови кај комарците Anopheles darlingi.
Пиретроидите и ДДТ, меѓу другите инсектициди, дејствуваат на истата молекуларна цел: јонски канали кои можат да се отвораат и затвораат во нервните клетки. Кога овие канали се отворени, нервните клетки ги стимулираат другите клетки. Инсектицидите ги принудуваат овие канали да останат отворени и да продолжат да пренесуваат импулси, што доведува до парализа и смрт на инсектите. Сепак, инсектите можат да развијат отпорност со промена на обликот на самите канали.
Претходните генетски студии од други научници, како и нашата студија, не пронајдоа ваков тип на отпорност кај Anopheles darlingi. Наместо тоа, откривме дека отпорноста се развива на поинаков начин: преку збир на гени што кодираат ензими што ги разградуваат токсичните соединенија. Високата активност на овие ензими, позната како P450, често е одговорна за развојот на отпорност на пестициди кај други комарци. Од појавата на употребата на пестициди во средината на 20 век, истиот збир на гени P450 независно мутирал најмалку седум пати во Јужна Америка.
Во Француска Гвајана, друг сет на гени P450, исто така, покажа сличен еволутивен модел, дополнително потврдувајќи ја тесната врска помеѓу овие ензими и адаптацијата. Понатаму, кога комарците беа ставени во затворени садови и изложени на пиретроидни инсектициди, разликите во гените P450 кај поединечните комарци корелираа со нивното време на преживување.
Во Јужна Америка, големите кампањи за контрола на маларија со употреба на пестициди беа само спорадични и можеби не беа примарен двигател на еволуцијата на комарците. Наместо тоа, комарците можеби биле индиректно изложени на земјоделски пестициди. Интересно е што забележавме најизразени знаци на еволуција во региони со развиено земјоделство.
И покрај појавата на нови вакцини и други достигнувања во контролата на маларијата во последниве години, контролата на комарците останува клучна за намалување на ширењето на маларијата.
Неколку земји тестираат генетски инженеринг за борба против маларијата. Оваа технологија вклучува генетско модифицирање на популациите на комарци за да се намали нивниот број или да се намали нивната отпорност на паразитот на маларијата. Иако извонредната прилагодливост на комарците може да претставува предизвик, перспективите се ветувачки.
Моите колеги и јас работиме на подобрување на методите за откривање на нова отпорност на пестициди. Секвенционирањето на геномот останува клучно за откривање на нови или неочекувани еволутивни одговори. Адаптивниот ризик е највисок под продолжен и интензивен селективен притисок; затоа, минимизирањето, модифицирањето и фазното намалување на употребата на пестициди може да помогне во спречувањето на развојот на отпорност.
Координираното следење и соодветните одговори се од суштинско значење за борба против еволутивната отпорност на лекови. За разлика од еволуцијата, луѓето се способни да ја предвидат иднината.
Џејкоб А. Тенесен добил финансирање од Националните институти за здравство преку Харвардското училиште за јавно здравје Т.Х. Чан и Броуд Институтот.
Време на објавување: 21 април 2026 година
