మలేరియాను వ్యాపింపజేసే దోమలు, పురుగుమందులు వాటిని చంపగలిగే వేగం కంటే వేగంగా పరిణామం చెందుతున్నాయి.

అంటువ్యాధులపై పోరాటం అనేది పరిణామంతో చేసే ఒక పోటీ. బ్యాక్టీరియా యాంటీబయాటిక్స్‌కు నిరోధకతను పెంచుకుంటుంది, మరియు వైరస్‌లు వేగంగా వ్యాప్తి చెందడానికి నిరంతరం పరిణామం చెందుతాయి. కీటకాల ద్వారా సంక్రమించే వ్యాధులు మరో పరిణామ పోరాట క్షేత్రాన్ని సూచిస్తాయి: మానవులు వాటిని చంపడానికి ఉపయోగించే విషాలకు కీటకాలే నిరోధకతను పెంచుకుంటున్నాయి.
ముఖ్యంగా, దోమల ద్వారా సంక్రమించే మలేరియా ఏటా 600,000 మందికి పైగా ప్రజలను చంపుతోంది. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం నుండి,పురుగుమందులుమలేరియా పరాన్నజీవితో సోకిన అనోఫెలెస్ దోమలను చంపడానికి రూపొందించిన రసాయన ఆయుధాలను మలేరియాను ఎదుర్కోవడానికి ఉపయోగించారు.
అయితే, దోమలు వీటిని నిర్వీర్యం చేయడానికి త్వరగా వ్యూహాలను రూపొందించుకుంటాయిపురుగుమందులు ప్రభావవంతంగా లేవులక్షలాది మంది ప్రజలను ప్రాణాంతకమైన ఇన్ఫెక్షన్ల ప్రమాదానికి గురిచేస్తోంది. సహోద్యోగులతో కలిసి నేను నిర్వహించి, ఇటీవల ప్రచురించిన నా అధ్యయనం, దీనికి కారణమేమిటో వివరిస్తుంది.

పరిణామ జన్యు శాస్త్రవేత్తగా, నేను అనుకూల పరిణామానికి ఆధారమైన సహజ ఎంపికను అధ్యయనం చేస్తాను. మనుగడకు అత్యంత ప్రయోజనకరమైన జన్యు వైవిధ్యాలు, ప్రతికూలమైన వాటి స్థానాన్ని భర్తీ చేసి, జాతులలో మార్పులకు దారితీస్తాయి. అనోఫెలెస్ దోమ యొక్క పరిణామ సామర్థ్యాలు నిజంగా అద్భుతమైనవి.
1990వ దశకం మధ్యలో, ఆఫ్రికాలోని చాలా అనోఫెలెస్ దోమలు, మొదట చామంతి పువ్వుల నుండి తీసిన పైరెథ్రాయిడ్ పురుగుమందులకు సులభంగా ప్రభావితమయ్యేవి. దోమల నియంత్రణ ప్రధానంగా రెండు పైరెథ్రాయిడ్ ఆధారిత పద్ధతులపై ఆధారపడి ఉండేది: నిద్రపోతున్న దోమలను రక్షించడానికి పురుగుమందు పూసిన దోమల వలలు మరియు భవనాల గోడలపై అవశేష పురుగుమందు స్ప్రేలు. ఈ రెండు పద్ధతులు మాత్రమే 2000 మరియు 2015 మధ్య 500 మిలియన్లకు పైగా మలేరియా కేసులను నివారించి ఉండవచ్చు.
అయితే, ఘానా నుండి మలావి వరకు ఉన్న దోమలు ఇప్పుడు, గతంలో ప్రాణాంతకమైన మోతాదు కంటే 10 రెట్లు అధిక గాఢత వద్ద కూడా పురుగుమందులకు తరచుగా నిరోధకతను పెంచుకుంటున్నాయి. అనోఫెలెస్ దోమలను నియంత్రించే చర్యలతో పాటు, వ్యవసాయ కార్యకలాపాలు కూడా అనుకోకుండా దోమలను పైరెథ్రాయిడ్ పురుగుమందులకు గురిచేసి, వాటి నిరోధకతను మరింత తీవ్రతరం చేస్తాయి.
ఆఫ్రికాలోని కొన్ని ప్రాంతాలలో, మలేరియా నియంత్రణకు ఉపయోగించే నాలుగు రకాల పురుగుమందులకు అనోఫెలెస్ దోమలు నిరోధకతను పెంచుకున్నాయి.
పురుగుమందుల నిరోధకతపై పరిశోధన తక్కువగా జరిగే ఆఫ్రికా వెలుపల కూడా అనోఫెలెస్ దోమలు మరియు మలేరియా పరాన్నజీవులు కనిపిస్తాయి.
దక్షిణ అమెరికాలోని చాలా ప్రాంతాలలో, మలేరియాను వ్యాప్తి చేసే ప్రధాన దోమ అనోఫెలెస్ డార్లింగి. ఈ దోమ ఆఫ్రికాలోని మలేరియా వాహకాల కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది బహుశా నైసోరింకస్ అనే వేరొక ప్రజాతికి చెందినది కావచ్చు. ఎనిమిది దేశాలకు చెందిన సహోద్యోగులతో కలిసి, ఇటీవలి మానవ కార్యకలాపాల వల్ల కలిగే ఏవైనా మార్పులతో సహా, వాటి జన్యు వైవిధ్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి నేను 1,000 కంటే ఎక్కువ అనోఫెలెస్ డార్లింగి దోమల జన్యువులను విశ్లేషించాను. నా సహోద్యోగులు బ్రెజిల్ అట్లాంటిక్ తీరం నుండి కొలంబియాలోని ఆండీస్ పర్వతాల పసిఫిక్ తీరం వరకు విస్తరించి ఉన్న ఒక విశాలమైన భూభాగంలోని 16 ప్రదేశాల నుండి ఈ దోమలను సేకరించారు.
దాని ఆఫ్రికన్ బంధువుల వలె, *అనోఫెలెస్ డార్లింగి* కూడా మానవుల కంటే 20 రెట్లకు పైగా అత్యంత అధిక జన్యు వైవిధ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని మేము కనుగొన్నాము, ఇది దాని జనాభా చాలా పెద్దదని సూచిస్తుంది. ఇంత పెద్ద జన్యు సముదాయం ఉన్న జాతులు కొత్త సవాళ్లకు అనుగుణంగా మారడానికి బాగా అలవాటుపడి ఉంటాయి. జనాభా ఇంత పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, ఆశించిన ప్రయోజనాన్ని అందించే సరైన ఉత్పరివర్తనాలు ఉద్భవించే సంభావ్యత పెరుగుతుంది. ఈ ఉత్పరివర్తనం ఒకసారి వ్యాపించడం ప్రారంభించిన తర్వాత, సంఖ్యాపరమైన ఆధిక్యత కారణంగా, కొన్ని దోమలు యాదృచ్ఛికంగా చనిపోయినా కూడా అది పూర్తిగా అంతరించిపోదు.
దీనికి విరుద్ధంగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌కు చెందిన బట్టతల గద్ద, DDT అనే పురుగుమందుకు ఎన్నడూ నిరోధకతను పెంచుకోలేదు మరియు చివరికి అంతరించిపోయే ప్రమాదాన్ని ఎదుర్కొంది. లక్షలాది కీటకాల పరిణామ సామర్థ్యం కేవలం కొన్ని వేల పక్షుల కంటే చాలా ఎక్కువ. నిజానికి, గత కొన్ని దశాబ్దాలుగా, అనోఫెలెస్ డార్లింగి దోమలలో ఔషధ నిరోధకతకు సంబంధించిన జన్యువులలో అనుకూల పరిణామ సంకేతాలను మనం గమనించాము.
పైరెథ్రాయిడ్లు మరియు DDT వంటి ఇతర పురుగుమందులు, నాడీ కణాలలో తెరుచుకుని మూసుకోగల అయాన్ ఛానెళ్లనే ఒకే రకమైన అణు లక్ష్యంపై పనిచేస్తాయి. ఈ ఛానెళ్లు తెరిచి ఉన్నప్పుడు, నాడీ కణాలు ఇతర కణాలను ప్రేరేపిస్తాయి. పురుగుమందులు ఈ ఛానెళ్లను తెరిచి ఉంచి, ప్రేరణలను ప్రసారం చేస్తూనే ఉండేలా బలవంతం చేస్తాయి, దీనివల్ల కీటకాలు పక్షవాతానికి గురై చనిపోతాయి. అయితే, కీటకాలు స్వయంగా ఆ ఛానెళ్ల ఆకారాన్ని మార్చుకోవడం ద్వారా నిరోధక శక్తిని పెంపొందించుకోగలవు.
ఇతర శాస్త్రవేత్తలు చేసిన గత జన్యు అధ్యయనాలు, అలాగే మా అధ్యయనం కూడా, అనోఫెలెస్ డార్లింగిలో ఈ రకమైన నిరోధకతను కనుగొనలేదు. దానికి బదులుగా, విషపూరిత సమ్మేళనాలను విచ్ఛిన్నం చేసే ఎంజైమ్‌లను సంకేతపరిచే జన్యువుల సముదాయం ద్వారా నిరోధకత వేరొక విధంగా అభివృద్ధి చెందుతుందని మేము కనుగొన్నాము. P450లు అని పిలువబడే ఈ ఎంజైమ్‌ల అధిక క్రియాశీలత, ఇతర దోమలలో పురుగుమందుల నిరోధకత అభివృద్ధి చెందడానికి తరచుగా కారణమవుతుంది. 20వ శతాబ్దం మధ్యలో పురుగుమందుల వాడకం ప్రారంభమైనప్పటి నుండి, దక్షిణ అమెరికాలో ఇదే P450 జన్యువుల సముదాయం కనీసం ఏడు సార్లు స్వతంత్రంగా ఉత్పరివర్తనం చెందింది.
ఫ్రెంచ్ గయానాలో, మరొక P450 జన్యు సముదాయం కూడా ఇలాంటి పరిణామ క్రమాన్ని చూపించింది, ఇది ఈ ఎంజైమ్‌లకు మరియు అనుకూలతకు మధ్య ఉన్న సన్నిహిత సంబంధాన్ని మరింతగా ధృవీకరించింది. అంతేకాకుండా, దోమలను మూసివున్న పాత్రలలో ఉంచి, పైరెథ్రాయిడ్ పురుగుమందులకు గురిచేసినప్పుడు, ఒక్కో దోమలోని P450 జన్యువులలోని తేడాలు వాటి మనుగడ కాలంతో పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి.
దక్షిణ అమెరికాలో, పురుగుమందులను ఉపయోగించి చేపట్టిన భారీ మలేరియా నియంత్రణ కార్యక్రమాలు అడపాదడపా మాత్రమే జరిగాయి మరియు అవి దోమల పరిణామానికి ప్రధాన కారణం కాకపోవచ్చు. బదులుగా, దోమలు పరోక్షంగా వ్యవసాయ పురుగుమందులకు గురై ఉండవచ్చు. ఆసక్తికరంగా, అభివృద్ధి చెందిన వ్యవసాయం ఉన్న ప్రాంతాలలో మేము పరిణామం యొక్క అత్యంత స్పష్టమైన సంకేతాలను గమనించాము.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కొత్త టీకాలు అందుబాటులోకి వచ్చినా, మలేరియా నియంత్రణలో ఇతర పురోగతులు సాధించినా, మలేరియా వ్యాప్తిని తగ్గించడానికి దోమల నియంత్రణే కీలకంగా మిగిలిపోయింది.
మలేరియాను ఎదుర్కోవడానికి అనేక దేశాలు జన్యు ఇంజనీరింగ్‌ను పరీక్షిస్తున్నాయి. ఈ సాంకేతికతలో భాగంగా, దోమల సంఖ్యను తగ్గించడానికి లేదా మలేరియా పరాన్నజీవి పట్ల వాటి నిరోధక శక్తిని తగ్గించడానికి వాటి జనాభాను జన్యుపరంగా మార్పు చేస్తారు. దోమల అద్భుతమైన అనుకూలత ఒక సవాలుగా మారినప్పటికీ, దీని భవిష్యత్ అవకాశాలు ఆశాజనకంగా ఉన్నాయి.
నేనూ నా సహోద్యోగులు, కొత్తగా పుట్టుకొస్తున్న పురుగుమందుల నిరోధకతను గుర్తించే పద్ధతులను మెరుగుపరచడానికి కృషి చేస్తున్నాము. కొత్త లేదా ఊహించని పరిణామ ప్రతిస్పందనలను గుర్తించడానికి జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్ ఇప్పటికీ కీలకంగా ఉంది. దీర్ఘకాలిక మరియు తీవ్రమైన ఎంపిక ఒత్తిడిలో అనుకూల ప్రమాదం అత్యధికంగా ఉంటుంది; అందువల్ల, పురుగుమందుల వాడకాన్ని తగ్గించడం, సవరించడం మరియు దశలవారీగా అమలు చేయడం నిరోధకత అభివృద్ధిని నివారించడంలో సహాయపడుతుంది.
అభివృద్ధి చెందుతున్న ఔషధ నిరోధకతను ఎదుర్కోవడానికి సమన్వయ పర్యవేక్షణ మరియు తగిన ప్రతిస్పందనలు అత్యవసరం. పరిణామక్రమానికి భిన్నంగా, మానవులు భవిష్యత్తును ఊహించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నారు.
జాకబ్ ఎ. టెన్నెస్సెన్, హార్వర్డ్ టిహెచ్ చాన్ స్కూల్ ఆఫ్ పబ్లిక్ హెల్త్ మరియు బ్రాడ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ద్వారా నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్స్ ఆఫ్ హెల్త్ నుండి నిధులు అందుకున్నారు.