Генетические мутации паразитов могут привести к глобальному распространению сонной болезни

Мутации ключевых генов у паразитов, вызывающих смертельную сонную болезнь, могут позволить им распространиться за пределы их родной Африки.

Исследование показывает, что изменение климата и меры по контролю популяций мух цеце, переносящих болезнь, могут стимулировать молекулярные изменения в организмах-возбудителях. Болезнь может быть смертельной, если её не лечить.

Паразиты — африканские трипаносомы — обычно передаются мухами цеце в Африке к югу от Сахары. Однако они эволюционировали, чтобы вызывать инфекцию и без мух цеце.

Новые штаммы, напрямую заражающие животных, уже обнаружены в Азии, Южной Америке и Южной Европе. Существует риск, что то же самое может произойти с формами, поражающими людей.

До сих пор молекулярные изменения, приводящие к появлению этих новых, более вирулентных форм паразитов, были неизвестны.

Команда учёных из Эдинбургского университета выявила, что изменения ключевых генов упростили жизненный цикл организма, позволив ему распространиться за пределы обычного географического ареала. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Исследователи проанализировали генетический состав более 80 образцов трипаносом, собранных у людей, мух цеце, коров и других животных. Эта информация была использована для построения генеалогического древа различных штаммов паразитов.

Затем команда использовала инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы проверить, участвуют ли различные молекулярные изменения в эволюции паразита к распространению без мух цеце. Это выявило множественные мутации в генах, играющих важную роль в их жизненном цикле.

Знание того, какие гены и конкретные мутации задействованы, может быть ключевым для выявления и борьбы с возникающими вирулентными штаммами паразитов.

Профессор Кит Мэтьюз, соавтор исследования: «Трипаносомы нашли способы расширить свой географический ареал, исключив муху цеце из своего жизненного цикла. Молекулярные изменения, которые они демонстрируют, могут позволить нам обнаружить появление этих вирулентных паразитов, угрожающих как скоту, так и, потенциально, людям».

Доктор Гай Олдрив, соавтор исследования: «Мы планируем продолжить эти исследования и разработать портативный диагностический инструмент для облегчения обнаружения будущих вспышек в режиме реального времени».