Барацьба з інфекцыйнымі захворваннямі — гэта гонка з эвалюцыяй. Бактэрыі выпрацоўваюць устойлівасць да антыбіётыкаў, а вірусы пастаянна эвалюцыянуюць, каб распаўсюджвацца хутчэй. Хваробы, якія пераносяцца насякомымі, уяўляюць сабой яшчэ адно эвалюцыйнае поле бітвы: самі насякомыя выпрацоўваюць устойлівасць да ядаў, якія людзі выкарыстоўваюць для іх знішчэння.
У прыватнасці, малярыя, якая перадаецца камарамі, штогод забівае больш за 600 000 чалавек. З часоў Другой сусветнай вайныінсектыцыды—хімічная зброя, прызначаная для знішчэння камароў Anopheles, заражаных малярыйным паразітам, — выкарыстоўвалася для барацьбы з малярыяй.
Аднак камары хутка распрацоўваюць стратэгіі, каб зрабіць іх такімі.інсектыцыды неэфектыўныя, што падвяргае мільёны людзей павышанай рызыцы смяротных інфекцый. Маё нядаўна апублікаванае даследаванне, праведзенае разам з калегамі, тлумачыць, чаму.
Як генетык-эвалюцыяніст, я вывучаю натуральны адбор — аснову адаптыўнай эвалюцыі. Генетычныя варыяцыі, найбольш карысныя для выжывання, замяняюць тыя, якія неспрыяльныя, што прыводзіць да зменаў у відах. Эвалюцыйныя магчымасці камара Anopheles сапраўды ўражваюць.
У сярэдзіне 1990-х гадоў большасць камароў роду Anopheles у Афрыцы былі адчувальныя да пірэтроідных інсектыцыдаў, першапачаткова атрыманых з хрызантэм. Барацьба з камарамі ў асноўным абапіралася на два метады на аснове пірэтроідаў: апрацоўка інсектыцыдамі маскітных сетак для абароны спячых камароў і распыленне рэшткаў інсектыцыдаў на сцены будынкаў. Толькі гэтыя два метады, верагодна, прадухілілі больш за 500 мільёнаў выпадкаў малярыі ў перыяд з 2000 па 2015 год.
Аднак камары ад Ганы да Малаві зараз часта выпрацоўваюць устойлівасць да пестыцыдаў у канцэнтрацыях, у 10 разоў вышэйшых за раней смяротную дозу. Акрамя мер па барацьбе з камарамі Anopheles, сельскагаспадарчая дзейнасць можа міжволі падвяргаць камароў уздзеянню пірэтроідных інсектыцыдаў, што яшчэ больш пагаршае іх устойлівасць.
У некаторых частках Афрыкі камары роду Anopheles выпрацавалі ўстойлівасць да чатырох класаў інсектыцыдаў, якія выкарыстоўваюцца для барацьбы з малярыяй.
Камары Anopheles і малярыйныя паразіты таксама сустракаюцца за межамі Афрыкі, дзе даследаванні ўстойлівасці да пестыцыдаў праводзяцца радзей.
У значнай частцы Паўднёвай Амерыкі асноўным пераносчыкам малярыі з'яўляецца камар Anopheles darlingi. Гэты камар настолькі адрозніваецца ад пераносчыкаў малярыі ў Афрыцы, што можа належаць да іншага роду — Nyssorhynchus. Разам з калегамі з васьмі краін я прааналізаваў геномы больш за 1000 камароў Anopheles darlingi, каб зразумець іх генетычную разнастайнасць, у тым ліку любыя змены, выкліканыя нядаўняй дзейнасцю чалавека. Мае калегі сабралі гэтых камароў у 16 месцах на шырокай тэрыторыі, якая прасціраецца ад атлантычнага ўзбярэжжа Бразіліі да ціхаакіянскага ўзбярэжжа Анд у Калумбіі.
Мы выявілі, што, як і яго афрыканскія сваякі, *Anopheles darlingi* дэманструе надзвычай высокую генетычную разнастайнасць — больш чым у 20 разоў вышэйшую за чалавечую, — што сведчыць пра вельмі вялікую папуляцыю. Віды з такім вялікім генафондам добра прыстасаваныя да новых выклікаў. Калі папуляцыя настолькі вялікая, верагоднасць з'яўлення адпаведных мутацый, якія забяспечваюць жаданую перавагу, павялічваецца. Як толькі гэтая мутацыя пачынае распаўсюджвацца, дзякуючы лікавай перавазе нават выпадковая гібель некалькіх камароў не прывядзе да яе поўнага знікнення.
У адрозненне ад гэтага, белагаловы арлан, які жыве ў ЗША, так і не выпрацаваў устойлівасці да інсектыцыду ДДТ і ў рэшце рэшт апынуўся на мяжы знікнення. Эвалюцыйная эфектыўнасць мільёнаў насякомых значна перавышае эфектыўнасць некалькіх тысяч птушак. Фактычна, за апошнія некалькі дзесяцігоддзяў мы назіралі прыкметы адаптыўнай эвалюцыі ў генах, звязаных з устойлівасцю да лекаў, у камароў Anopheles darlingi.
Пірэтроіды і ДДТ, сярод іншых інсектыцыдаў, дзейнічаюць на адну і тую ж малекулярную мішэнь: іённыя каналы, якія могуць адкрывацца і закрывацца ў нервовых клетках. Калі гэтыя каналы адкрыты, нервовыя клеткі стымулююць іншыя клеткі. Інсектыцыды прымушаюць гэтыя каналы заставацца адкрытымі і працягваць перадаваць імпульсы, што прыводзіць да паралічу і гібелі насякомых. Аднак насякомыя могуць выпрацаваць рэзістэнтнасць, змяняючы форму саміх каналаў.
Папярэднія генетычныя даследаванні іншых навукоўцаў, а таксама наша даследаванне, не выявілі такога тыпу ўстойлівасці ў Anopheles darlingi. Замест гэтага мы выявілі, што ўстойлівасць развіваецца іншым чынам: праз набор генаў, якія кадуюць ферменты, што расшчапляюць таксічныя злучэнні. Высокая актыўнасць гэтых ферментаў, вядомых як P450, часта адказвае за развіццё ўстойлівасці да пестыцыдаў у іншых камароў. З моманту пачатку выкарыстання пестыцыдаў у сярэдзіне 20-га стагоддзя той жа набор генаў P450 незалежна мутаваў як мінімум сем разоў у Паўднёвай Амерыцы.
У Французскай Гвіяне іншы набор генаў P450 таксама прадэманстраваў падобную эвалюцыйную карціну, што яшчэ раз пацвярджае цесную сувязь паміж гэтымі ферментамі і адаптацыяй. Больш за тое, калі камароў змяшчалі ў герметычныя кантэйнеры і падвяргалі ўздзеянню пірэтроідных інсектыцыдаў, адрозненні ў генах P450 сярод асобных камароў карэлявалі з працягласцю іх выжывання.
У Паўднёвай Амерыцы маштабныя кампаніі па барацьбе з малярыяй з выкарыстаннем пестыцыдаў былі толькі спарадычнымі і, магчыма, не былі асноўным рухавіком эвалюцыі камароў. Замест гэтага камары маглі ўскосна падвяргацца ўздзеянню сельскагаспадарчых пестыцыдаў. Цікава, што мы назіралі найбольш выяўленыя прыкметы эвалюцыі ў рэгіёнах з развітой сельскай гаспадаркай.
Нягледзячы на з'яўленне новых вакцын і іншых дасягненняў у барацьбе з малярыяй у апошнія гады, барацьба з камарамі застаецца ключом да скарачэння распаўсюджвання малярыі.
Некалькі краін выпрабоўваюць генную інжынерыю для барацьбы з малярыяй. Гэтая тэхналогія прадугледжвае генетычную мадыфікацыю папуляцый камароў, каб скараціць іх колькасць або знізіць іх устойлівасць да малярыйнага паразіта. Хоць выдатная адаптыўнасць камароў можа ствараць праблемы, перспектывы шматабяцальныя.
Мы з калегамі працуем над удасканаленнем метадаў выяўлення новай устойлівасці да пестыцыдаў. Секвенаванне геному застаецца вырашальным для выяўлення новых або нечаканых эвалюцыйных рэакцый. Адаптыўная рызыка найвышэйшая пры працяглым і інтэнсіўным селекцыйным ціску; таму мінімізацыя, мадыфікацыя і паэтапнае выкарыстанне пестыцыдаў можа дапамагчы прадухіліць развіццё ўстойлівасці.
Скаардынаваны маніторынг і адпаведныя меры рэагавання маюць важнае значэнне для барацьбы з развіццём устойлівасці да лекаў. У адрозненне ад эвалюцыі, людзі здольныя прадказваць будучыню.
Джэйкаб А. Тэнесэн атрымаў фінансаванне ад Нацыянальных інстытутаў здароўя праз Школу грамадскага здароўя імя Т. Х. Чана Гарвардскага ўніверсітэта і Інстытут Брода.
Час публікацыі: 21 красавіка 2026 г.
