In den ersten Kontinent-weite genomische Studie von malaria-Parasiten in Afrika haben Wissenschaftler aufgedeckt, die genetische Ausstattung von Plasmodium falciparum – Parasiten, die Sie bewohnen verschiedene Regionen des Kontinents, einschließlich der genetischen Faktoren, die eine Resistenz gegen anti-Malaria-Medikamenten. Dies wirft ein neues Licht auf die Art und Weise, die Droge-Widerstand entsteht an verschiedenen Orten und verschieben von verschiedenen Routen quer durch Afrika, putting bisherigen Erfolge bei der Kontrolle von malaria gefährdet.
Die Forschung, heute veröffentlicht (22. August) in Wissenschaft, stammt aus dem ersten Netzwerk der afrikanischen Wissenschaftler, die Plasmodium-Diversity Network Africa (PDNA), arbeiten mit genomischer Werkzeuge zur Untersuchung der Vielfalt von malaria-Parasiten auf dem ganzen Kontinent. In Zusammenarbeit mit der Wellcome Sanger Institute, untersuchten die Forscher die genetische Diversität von P. falciparum Populationen endemisch in mehreren Ländern in Subsahara-Afrika, darunter äthiopien und Ghana. Genomic surveillance-Daten wird Ihnen helfen zu verfolgen, die Entstehung und die Ausbreitung von Medikamenten-resistenten Stämme, die Unterstützung der Bemühungen zur Beseitigung der malaria.
Malaria bleibt ein globales problem, mit der tödlichsten Parasiten-Spezies P. falciparum weit verbreitet in Afrika südlich der Sahara. Zwischen 2000 und 2015 einen Laufenden Antrieb zu beseitigen, die Krankheit gesehen hat, den weltweiten malaria-Todesfälle zu halbieren, von 864,000 zu 429,000 pro Jahr. 2015, 92 Prozent der weltweiten Todesfälle durch malaria in Afrika waren, mit 74 Prozent der auftretenden Kinder unter fünf Jahren. Aber die Ergebnisse einer neuen Studie legen nahe, dass diese Fortschritte können gefährdet sein, wenn neue Formen der Behandlung noch nicht entwickelt sind.
Obwohl die Bevölkerung von P. falciparum – Parasiten in sub-Sahara-Afrika ist extrem genetisch vielfältigen, vorhergehende Forschung vorgeschlagen, dass diese Vielfalt war relativ ähnlich wie auf dem Kontinent. Es war auch gedacht, dass der Fluss der genetischen material tendenziell von Ost nach west, mit einer Resistenz gegen Malaria-Medikamente geglaubt, um Ihren Ursprung in Süd-Ost-Asien.
Die Ergebnisse dieser neuen Studie zeigen jedoch, dass die P. falciparum – Parasiten genetisch unterschiedliche nach, welche region Afrikas Sie gefunden werden. Darüber hinaus fanden die Forscher, dass diese regionalen Populationen Austausch genetischen Materials in alle Richtungen-einschließlich der Gene, kann eine Resistenz gegen Malaria-Medikamente, mit neuen Arten von Resistenzen Schwellenländer in den verschiedenen teilen von Afrika. Es ist der Ansicht, dass menschliche migration, einschließlich der, die sich aus kolonialer Aktivität, hat eine Rolle gespielt in der Entwicklung von P. falciparum in Afrika.
Proben von P. falciparum wurden gesammelt aus 15 afrikanischen Ländern, die von PDNA und deren Genome sequenziert, die in der Wellcome Sanger Institute als Teil der MalariaGEN Daten-sharing-Netzwerk. Die genetischen Daten dieser Proben zusammen mit anderen afrikanischen Daten, die zuvor generiert wurde und offen freigegeben durch MalariaGEN, wurden analysiert, um die Spur der Ahnen-Konnektivität zwischen den verschiedenen Parasiten-Populationen.
Professor Abdoulaye Djimdé, Wellcome International Fellow am Wellcome Sanger Institute und Leiter der Molekularen Epidemiologie und Droge-Widerstand-Einheit an der Malaria Research and Training Centre, University of Bamako, sagte: „im Gegensatz zu früheren Studien, die wir identifiziert unterschiedliche westlichen, zentralen und östlichen Populationen von P. falciparum, sowie eine stark abweichende äthiopischen Bevölkerung. Das genetische material mit Ursprung aus allen Richtungen wurde gemeinsam von allen Populationen, was darauf hinweist, dass der Fluss der Gene ist multi-direktional, im Gegensatz zu unidirektional von Osten nach Westen als bisher angenommen. Dies ist entscheidend, Informationen für das Verständnis, wie Resistenz gegen malaria-Medikamente in Afrika entwickelt.“
Forscher stellten fest, die Tatsache, dass die äthiopische Parasiten Bevölkerung ist hoch differenziert, von denen im rest von Afrika, die vor der Herkunft der malaria-Parasiten möglicherweise beeinflusst worden durch die menschliche migration. Die menschliche Bevölkerung in äthiopien hat auch eine deutliche Abstammung zu anderen in Afrika, was darauf hindeutet, dass das fehlen der Kolonisierung des Landes könnte erklären, seinen Außenseiter-status. Durch Kontrast, Parasiten aus Fernen ehemaligen französischen Kolonien teilen sich das genetische material.
Die Ergebnisse bestätigten, dass die Populationen von P. falciparum haben gemeinsame genetische information im Laufe der Zeit, vor allem Gene, die mit Resistenz gegen Malaria-Medikamente.
Die meisten concerningly, starke genetische Signaturen erkannt wurden auf Chromosom 12 in P. falciparum Proben aus Ghana und Malawi, die Erhöhung der Möglichkeit, dass die jüngste Entwicklung des Parasiten beeinträchtigen könnte, die Wirksamkeit von artemisinin-basierten Kombinationstherapien (ACTs). Wirkt kombinieren Sie mehrere Malaria-Medikamente in einer Therapie widerstände zu überwinden, um eine oder mehrere einzelne Medikamente.
Dr. Alfred Amambua-Ngwa, ersten Autor der Studie, ein Wellcome International Fellow am Wellcome Sanger Institute und Assistant Professor an der Medical Research Council Unit Gambia, London School of Hygiene und Tropical Medicine, sagte: „Was auch immer die historischen Faktoren, die den Fluss der Gene zwischen den verschiedene P. falciparum Bevölkerung, der multi-direktionale Strömung, die wir identifiziert haben, wirft die Aussicht auf die kontinentale Verbreitung von Resistenzen gegenüber artemisinin-basierten Kombinationstherapien, die auftreten könnten, aus irgendwo in Afrika. Genomische überwachung und auf einem großen Maßstab, wird entscheidend sein, verfolgen Sie die Entstehung und Ausbreitung von Resistenzen zu Kombinationstherapien.“
Die Gründung der PDNA ist ein wichtiger Schritt in der Weiterbildung zu verfolgen, die Verbreitung von Medikamenten-resistenten malaria in Afrika an einem entscheidenden Zeitpunkt, wenn die Bemühungen um die Krankheit zu eliminieren, sind jetzt stehenblieb und die Aussicht auf die multi-drug-resistente Stämme von P. falciparum in Afrika am Horizont.
Professor Dominic Kwiatkowski, Leiter der Parasiten und Mikroben-Programm an der Wellcome Sanger Institute und Direktor des MRC-Mitte für Genomics und der Globalen Gesundheit, sagte: „Zurück im Jahr 2013, dieses eindrucksvolle team von afrikanischen Wissenschaftlern anerkannt wird die Notwendigkeit der Zusammenarbeit auf dem gesamten Kontinent um zu beobachten, wie diese tödliche malaria-Parasit entwickelt. Dies hat an vielen praktischen und logistischen Herausforderungen, und das team getan haben einen fantastischen job bei der gemeinsam an einem Strang ziehen die umfassendste genetische Bild des Parasiten Bevölkerung in den verschiedenen teilen von Afrika. Es beweist die Möglichkeit der Verwendung von modernen genomischen Technologien zur überwachung von malaria-Resistenzen in Afrika, und es ist jetzt äußerst wichtig, um sicherzustellen, dass die Arbeit fortgeführt wird, und die der Politik und der öffentlichen Gesundheit Agenturen zu leiten nachhaltige Strategien zur Kontrolle der Krankheit.“
Michael Kauen, Infektion und Immunbiologie Portfolio Manager bei Wellcome, sagte: „Diese Forschung könnte Auswirkungen auf die Zukunft der malaria-Forschung und Regelung in der sub-Sahara-Afrika. Durch die Untersuchung der genetischen Vielfalt von malaria über ein so riesiges und abwechslungsreiches Gebiet, das research-team haben, zeigte die Anwesenheit der wichtigsten genetischen Unterschiede innerhalb der malaria-Parasit P. falciparum – Stämme in Afrika.
„Dies könnte wichtige Informationen wie Medikamenten-Resistenz ist die Entwicklung in der region und stellt eine nachdrückliche Erinnerung daran, dass die Fortschritte bei der Bekämpfung der malaria in sub-Sahara Afrika ist in Gefahr, zu stagnieren, es sei denn, wir entwickeln neue und wirksame Behandlungen.“