感染症との戦いは進化との戦いです。細菌になる 抗生物質に耐性がある。ウイルス より早く蔓延するように適応する。昆虫によって伝染する病気は、別の進化の最前線を示しています。昆虫自体は、人間が昆虫を殺すために使用する毒に対する耐性を進化させることができます。
特に蚊が媒介する病気「マラリア」 年間60万人以上が死亡している。 第二次世界大戦以来人々は殺虫剤、つまり病気の原因となるマラリア原虫に感染したハマダラカを殺すことを目的とした化学兵器を使ってマラリアと戦ってきました。
ただし、蚊というのは、 急速に進化する対抗戦略 そのため、これらの殺虫剤は効果がなくなり、何百万人もの人々が致命的な感染症の危険にさらされることになります。私と同僚は、その方法を示す研究を新たに発表しました。
殺虫剤耐性は公衆衛生を脅かす
進化遺伝学者として私は勉強します 自然選択 – 適応進化の基礎。生存を最も促進する遺伝子変異が、有利でないバージョンに置き換わり、種の変化を引き起こす可能性があります。ハマダラカは、イライラするほど進化するのが得意です。
1990 年代半ば、ほとんどのアフリカハマダラカは ピレスロイドの影響を受けやすい元々は菊由来の人気のあるタイプの殺虫剤。ハマダラカの制御は次のものに依存します 2つのピレスロイドベースの方法: 枕木を保護するための殺虫剤処理された蚊帳、および家の壁に対する屋内残留殺虫剤の噴霧。この 2 つの方法だけでもおそらく 5億件以上のマラリアを予防した 2000 年から 2015 年の間。
アフリカの一部の地域ではハマダラカがすでに見られています 主要な 4 種類の殺虫剤すべてに対する耐性 マラリア対策に使用されます。
ラテンアメリカの蚊の適応
ハマダラカやマラリアの原因となるマラリア原虫は、殺虫剤耐性の研究があまり進んでいないアフリカ以外でも発生します。
南アメリカの多くの地域では、主なマラリア媒介ウイルスはハマダラカです。この蚊の種はアフリカの媒介動物から進化的に大きく分岐したため、 別属、Nyssorhynchus。 8カ国の同僚とともに、 1,000を超えるハマダラカのゲノムを分析 人間の活動による最近の変化を含め、その遺伝的多様性を理解する。私の協力者は、ブラジルの大西洋岸からコロンビアのアンデス山脈の太平洋側に至るまでの 16 か所でこれらの蚊を収集しました。
私たちは、アフリカのハマダラカと同様に、ハマダラカが非常に高い遺伝的多様性を示すことを発見しました。 人間の20倍以上 – この昆虫の非常に多くの個体群が存在することを示しています。このような膨大な遺伝子プールを持つ種は、新たな課題に適応する態勢が整っています。個体数が非常に多い場合、必要な利点をもたらす適切な突然変異が出現する可能性が高くなります。そして、その突然変異が広がり始めると、数匹の蚊が偶然死んでも絶滅しないため、数によって保護されます。
蚊は毒を解毒するために進化した
ピレスロイドや DDT などの殺虫剤は、同じ分子標的、つまり開閉できる神経細胞内のチャネルを共有しています。神経細胞が開くと、他の細胞が刺激されます。これらの殺虫剤はチャネルを開いたままにし、継続的に発射します。 麻痺や死亡を引き起こす。ただし、昆虫は水路自体の形状を変えることで耐性を進化させることができます。
他の研究者によって行われた初期の遺伝子スキャン このタイプの抵抗は検出されていませんでした ハマダラカでは同様でしたが、私たちの場合も同様でした。その代わりに、私たちは耐性が別の方法で進化していることを発見しました。それは、有毒化合物を分解する酵素をコードする遺伝子群です。これらの高い活性 P450と呼ばれる酵素他の蚊の殺虫剤に対する耐性の根底にあることがよくあります。 20 世紀半ばに殺虫剤の使用が始まって以来、P450 遺伝子の同じクラスターが南米全土で少なくとも 7 回独立して変化しました。
フランス領ギアナでは、異なる P450 遺伝子セットが次のような性質を示しています。 同様の進化パターンこれらの酵素と適応の間の明確な関係を強化します。さらに、密封されたボトル内のピレスロイドに蚊を曝露したところ、個々の蚊の P450 遺伝子間の違いが、蚊の生存期間の長さに関連していた。
殺虫剤を多用したマラリア対策キャンペーンは南米では散発的にしか行われておらず、それがこの進化の主な原動力ではない可能性がある。むしろ、蚊が間接的に農業用殺虫剤にさらされている可能性があります。興味深いことに、農業が普及している場所では進化の最も強い兆候が見られました。
より高度なベクトル制御へ
にもかかわらず マラリアに対する新しいワクチンやその他の最近の進歩蚊の駆除は病気を減らすために依然として不可欠です。
一部の国では試験を開始している 遺伝子ドライブ制御するマラリアこれには、蚊の数やマラリア原虫に対する耐性を減らすために、蚊の集団に遺伝子組み換えを強制することが含まれます。このような見通しは刺激的ですが、蚊の容赦ない適応力が障害となる可能性があります。
私や他の人たちは、次のような方法を見直しています。 新たな殺虫剤耐性を効率的にテストする。ゲノムスケールの配列決定は、新しいまたは予期せぬ進化的反応を検出するために依然として重要です。適応のリスクは継続的で強い選択圧力下で最も高くなるため、農薬を最小限に抑え、切り替え、段階的に使用することが耐性を阻止するのに役立ちます。
進化する抵抗との戦いで成功するには、監視し、それに応じて対応するという協調的な取り組みが必要です。進化とは異なり、人間は先を考えることができます。
(ジェイコブ・A・テネセン、ハーバード大学免疫学および感染症研究科学者)
公開 – 2026 年 3 月 30 日午後 12:00 (IST)
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#マラリアを媒介する蚊は殺虫剤で殺すよりも速いスピードで進化している #研究者らはその仕組みを正確に解明
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