Мутация гена ускоряет распространение малярии, устойчивой к лекарствам
Учёные из Университета Брауна обнаружили комплекс мутаций в гене px1, который снижает чувствительность малярийных паразитов к широко применяемому препарату и стремительно распространился в Уганде за последние годы. Открытие может помочь в создании новых систем контроля и лечения.
Группа учёных под руководством исследователей из Университета Брауна выявила вероятную генетическую причину снижения эффективности препарата, десятилетиями применявшегося против малярии в странах Африки южнее Сахары. Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Medicine, основано на полногеномном анализе 157 образцов малярийных паразитов, собранных в Уганде с 2016 по 2024 год.
Учёные обнаружили, что ранее малоизученный ген, кодирующий белок px1, несёт комплекс мутаций — три аминокислотные замены и две делеции ДНК. Этот набор изменений получил название PIN. Анализ показал, что обширный участок ДНК вокруг гена px1 передавался из поколения в поколение практически без изменений, что указывает на относительно недавнее происхождение мутации и её необычайно быстрое распространение — генетическая рекомбинация просто не успела разрушить эту последовательность.
Изучив архивные образцы, исследователи установили, что впервые мутация PIN была зафиксирована в образце 2008 года. С тех пор её распространение шло стремительно: к 2016 году она обнаруживалась в половине образцов из северной Уганды, а к 2023 году — в такой же доле образцов из восточной части страны. К 2024 году распространённость достигла 84 процентов на севере и 55 процентов на востоке.
Паразиты с мутацией PIN демонстрировали сниженную чувствительность к люмефантрину — компоненту широко применяемого комбинированного препарата артеметер-люмефантрин, — а также к другим противомалярийным средствам. Сравнение с паразитами, у которых ген px1 был искусственно отключён в рамках более раннего исследования, подтвердило, что именно этот ген отвечает за снижение эффективности лечения. При этом заметного влияния на устойчивость к артемизинину — другому ключевому компоненту терапии — обнаружено не было.
Ранее устойчивость к артемизинину связывали с мутациями гена Kelch13, однако подтверждённого генетического маркера устойчивости к люмефантрину до сих пор не существовало. По словам ведущего автора работы, новую мутацию необходимо включить в системы эпидемиологического наблюдения и продолжить её изучение.
Анализ глобальных генетических баз данных за 2001–2015 годы показал, что тогда мутация PIN встречалась крайне редко — лишь в пяти образцах из Демократической Республики Конго и Кении, а в 13 угандийских образцах 2010 года она не выявлена вовсе. Насколько широко мутация распространилась через границы с тех пор, пока неясно из-за нехватки актуальных данных. Исследователи подчёркивают острую необходимость создания систем прогнозирования потери эффективности препаратов и разработки новых методов лечения.
