Malariamyggan riskbedömning från identifiering av den genetiska grunden bakom värd preferens

Varje 80:e sekund dör en person i Afrika söder om Sahara av smitta efter ett bett från en infekterad malariamygga. Malaria drabbar framförallt barn under 5 år och gravida kvinnor, vilka sammanlagt representerar 70% av dödsfallen. Under senare år har antalet insjuknade och döda minskat kraftigt genom en systematisk ökning och användning av insekticidbehandlade myggnät och sprayning med insekticider inomhus. Detta har lett till en minskad risk för malariaspridning med 21%, från 2010 till 2015, genom att dessa metoder effektivt reducerat antal myggbett från arter som har en förkärlek för människor, och som föredrar att söka efter blod inomhus på natten. Metoderna har varit så effektiva att Anopheles gambiae, den art som anses vara den främsta spridaren av malaria, i stort försvunnet från många regioner i Afrika söder om Sahara.Tyvärr har de metoder som inriktar sig mot myggor som letar efter blod inomhus, lett till en ökning av arter som Anopheles arabiensis, som är kvällsaktiva och vilka suger blod från både människor och djur, det vill säga är opportunistiska i sitt val av blodvärd. Flertalet av dessa arter anses nu vara allvarliga spridare av malaria. Preferensen för människor och djur hos dessa myggor varierar, inte bara hos individuella myggor, men också mellan populationer, som kan variera mellan en hög preferens för människor och en hög preferens för boskap. Graden av preferens har en direkt påverkan på den risk människor har att få malaria. Det är därför av stor vikt att vi kan kvantifiera preferensen hos olika myggpopulationer på rätt sätt.De metoder som idag används för att bestämma myggors preferens för människor har stora nackdelar. ’Human landing catches’, där frivilliga utsetts för myggbett, är både arbetskrävande och är idag etiskt ifrågasatt. Fällor associerade med bostäder, och andra metoder som inriktar sig mot myggor som suger blod inomhus, är partiska och ger inte en rättvis bild av den nuvarande artsammansättningen. Metoder som utvecklats för att fånga myggor utomhus har inte påvisats vara tillförlitliga för att exakt kvantifiera myggors preferens.Det vi behöver är en övervakningsmetod för att bestämma myggors preferens för människor som är noggrann, förknippad med låg risk, och som inte är beroende av en specifik fångstmetod. Detta kan göras genom att identifiera och associera specifika DNA mönster hos myggor, så kallade genetiska markörer, med deras preferens för människor eller boskap. Genom att identifiera myggpopulationer med en stark preferens för människor kan vi rikta kontrollmetoderna till utsatta regioner, och på så sätt reducera arbetsinsats och kostnader.Varför tror vi att myggans preferens återspeglas i dess DNA?För det första kan myggors preferens överföras från en generation till nästa. För det andra, finns det två bra exempel på hur skillnader i DNA uppsättningen speglar skillnader i preferens för människa och boskap. Hos dem opportunistiska malariamyggan, A. arabiensis, har en invertering av en del av en kromosom kopplats till en förändring i preferensen för boskap, och hos gulafebern myggan, har en liten förändring i en doftreceptorgen påvisats påverka preferensen för människa och andra djur.Hur planerar vi att identifiera de genetiska markörerna?I Kilombero-dalen i Tanzania finns det populationer av A. arabiensis som varierar mellan att ha en stark preferens för människor till att ha en stark preferens för boskap. Vi kommer att samla in myggor från en av dessa populationer, identifiera om de sugit blod från människor eller boskap, och därefter sekvensera hela deras genom. Härefter kommer vi att identifiera variationer i deras DNA, det vill säga genetiska markörer, som associerar med myggornas preferens. Härnäst kommer vi att verifiera att dessa markörer på ett rätt sätt kan förutse preferensen hos myggor i en annan population. Vi kommer även att etablera en laboratoriekoloni av myggor med preferens för människa, och sen selektera för myggor som suger blod från kor. Efter tio generationer ko