Исследование появляется ноябрь. 21 в журнале Nature Microbiology вместе с сопутствующей статьей, также посвященной генетике паразита.
«В Западной Африке существует два отдельных штамма этого паразита в зависимости от географических регионов – штамм саванны и штамм леса», – сказала старший автор Македонка Митрева, доктор наук, доцент медицины. "Тяжесть заболевания, вызываемого каждым штаммом, очень разная.
Штаммы саванны гораздо более опасны и связаны с более высоким уровнем слепоты. Лесные штаммы вызывают легкое кожное заболевание.
Вот почему мы хотели посмотреть, чем они отличаются генетически."
Паразит представляет собой круглого червя, называемого Onchocerca volvulus, его переносят мошки, которые размножаются возле рек и ручьев.
Крупномасштабные усилия по борьбе с этой болезнью предпринимались в течение десятилетий, при этом программы массового введения лекарств начались в 1970-х годах в Западной Африке и в Центральной Африке, а также в Центральной и Южной Америке в начале 1990-х годов. Препарат ивермектин остается препаратом первой линии для борьбы с паразитами. Только в прошлом году первооткрыватели препарата были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Благодаря этому успешному лечению в сочетании с программами борьбы с насекомыми, направленными на сокращение популяции мошек, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) поставила цель ликвидировать паразита, вызывающего речную слепоту, к 2025 году. Но после нескольких десятилетий воздействия ивермектина эти паразиты начинают проявлять устойчивость.
«Мы хотим понять происхождение этого сопротивления», – сказала Митрева, которая также является помощником директора Института генома Макдоннелла при Вашингтонском университете. "Развиваются ли эти паразиты, чтобы выжить после лечения, или же выжившие черви на самом деле являются новыми штаммами, появившимися в результате миграции мошек или самого паразита??"
Чтобы выяснить это, Митрева и ее коллеги изучили образцы круглых червей, которые хранились с начала 1990-х годов, до того, как были начаты широкомасштабные программы лечения ивермектином.
Они также секвенируют современные штаммы для сравнения. В текущем исследовании представлены данные только из исторических образцов.
«Мы упорно трудились, чтобы найти образцы паразита, который не подвергался воздействию препарата, потому что нам нужно было установить исходный уровень предков», – сказала Митрева. "Нынешние популяции червей и их геномы в значительной степени сформировались за 30 лет масштабных программ введения лекарств. Таким образом, сегодня вы не можете просто собрать образцы червей в этих частях света и определить их последовательность.
Нам пришлось оглянуться назад во времени."
Новое исследование включало 27 образцов круглых червей, взятых в начале 1990-х годов из четырех разных регионов – лесов Западной Африки, саванн Западной Африки, Уганды и Эквадора. По словам Митревы, штаммы Уганды, собранные в Центральной Африке, не могут быть отнесены ни к лесам, ни к саваннам. Точно так же штаммы из Эквадора, в Южной Америке, также сильно отличались от африканских штаммов.
Митрева и ее коллеги показали движение генов между саванной и лесной разновидностями, но только в одном направлении. Гены штамма саванны перетекли в штамм леса, но не наоборот. Это связано с различиями в климате и универсальностью мошек, переносящих паразит.
«Как известно, мошки в регионе саванны выживают в лесной зоне», – сказала Митрева. "Они могут летать на большие расстояния и жить в лесной среде.
Но лесные мошки не могут выжить в саванне."
Новое исследование также включало полную последовательность генома типа бактерий, живущих в паразите, от которого зависит выживание червя. Предыдущие данные свидетельствуют о том, что чем больше бактерий живет в паразитах, тем серьезнее инфекция.
Но Митрева сказала, что текущее исследование не поддерживает это наблюдение. Исследователи также секвенируют те же бактерии из современных штаммов, чтобы увидеть, что могло измениться в них за последние три десятилетия.
В целом, по словам Митрева, широкомасштабные меры борьбы, включая массовую обработку ивермектином и использование инсектицидов для сокращения популяций мошек, были очень эффективными за последние 30 лет.
Но поскольку появляются очаги лекарственной устойчивости, она сказала, что исследования, подобные этому, важны для достижения цели ВОЗ по ликвидации паразита к 2025 году.