Ang laban sa mga nakakahawang sakit ay isang karera laban sa ebolusyon. Ang bakterya ay nagkakaroon ng resistensya sa mga antibiotic, at ang mga virus ay patuloy na nagbabago upang mas mabilis na kumalat. Ang mga sakit na dala ng insekto ay kumakatawan sa isa pang ebolusyonaryong larangan ng digmaan: ang mga insekto mismo ay nagkakaroon ng resistensya sa mga lason na ginagamit ng mga tao upang patayin ang mga ito.
Sa partikular, ang malaria na dala ng lamok ay pumapatay ng mahigit 600,000 katao taun-taon. Simula ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig,mga pamatay-insekto—mga sandatang kemikal na idinisenyo upang patayin ang mga lamok na Anopheles na nahawaan ng parasito ng malaria—ay ginamit upang labanan ang malaria.
Gayunpaman, mabilis na nakakabuo ang mga lamok ng mga estratehiya upang magawa ang mga itohindi epektibo ang mga insecticide, na naglalantad sa milyun-milyong tao sa mas mataas na panganib ng mga nakamamatay na impeksyon. Ang aking kamakailang nailathalang pag-aaral, na isinagawa kasama ang mga kasamahan, ay nagpapaliwanag kung bakit.
Bilang isang evolutionary geneticist, pinag-aaralan ko ang natural selection—ang batayan ng adaptive evolution. Ang mga genetic variation na pinakakapaki-pakinabang para sa kaligtasan ay pinapalitan ang mga hindi nakapipinsala, na humahantong sa mga pagbabago sa mga species. Ang mga kakayahan sa ebolusyon ng lamok na Anopheles ay tunay na kahanga-hanga.
Noong kalagitnaan ng dekada 1990, karamihan sa mga lamok na Anopheles sa Africa ay madaling kapitan ng mga pyrethroid insecticide, na orihinal na nagmula sa mga chrysanthemum. Ang pagkontrol ng lamok ay pangunahing nakasalalay sa dalawang pamamaraan na nakabatay sa pyrethroid: mga lambat na ginamot ng insecticide upang protektahan ang mga natutulog na lamok at mga natitirang insecticide spray sa mga dingding ng gusali. Ang dalawang pamamaraang ito lamang ay malamang na nakapigil sa mahigit 500 milyong kaso ng malaria sa pagitan ng 2000 at 2015.
Gayunpaman, ang mga lamok mula Ghana hanggang Malawi ay madalas na nagkakaroon ngayon ng resistensya sa mga pestisidyo sa mga konsentrasyon na 10 beses na mas mataas kaysa sa dating nakamamatay na dosis. Bukod sa mga hakbang upang makontrol ang mga lamok na Anopheles, ang mga aktibidad sa agrikultura ay maaaring hindi sinasadyang maglantad sa mga lamok sa mga pyrethroid insecticide, na lalong nagpapalala sa kanilang resistensya.
Sa ilang bahagi ng Africa, ang mga lamok na Anopheles ay nagkaroon ng resistensya sa apat na uri ng insecticide na ginagamit upang kontrolin ang malaria.
Ang mga lamok na Anopheles at mga parasito ng malaria ay matatagpuan din sa labas ng Africa, kung saan ang pananaliksik tungkol sa resistensya sa pestisidyo ay hindi gaanong karaniwan.
Sa halos buong Timog Amerika, ang pangunahing tagapagdala ng malaria ay ang lamok na Anopheles darlingi. Ang lamok na ito ay ibang-iba sa mga tagapagdala ng malaria sa Africa kaya maaaring kabilang ito sa ibang genus—ang Nyssorhynchus. Kasama ang mga kasamahan mula sa walong bansa, sinuri ko ang mga genome ng mahigit 1,000 lamok na Anopheles darlingi upang maunawaan ang kanilang genetic diversity, kabilang ang anumang mga pagbabagong dulot ng mga kamakailang aktibidad ng tao. Kinolekta ng aking mga kasamahan ang mga lamok na ito mula sa 16 na lokasyon sa isang malawak na teritoryo na umaabot mula sa baybayin ng Atlantiko ng Brazil hanggang sa baybayin ng Pasipiko ng Andes sa Colombia.
Natuklasan namin na, tulad ng mga kamag-anak nitong Aprikano, ang *Anopheles darlingi* ay nagpapakita ng napakataas na genetic diversity—mahigit 20 beses kaysa sa mga tao—na nagpapahiwatig ng isang napakalaking populasyon. Ang mga species na may ganitong kalaking gene pool ay mahusay na nakikibagay upang umangkop sa mga bagong hamon. Kapag ang isang populasyon ay napakalaki, ang posibilidad ng paglitaw ng mga naaangkop na mutasyon na nagbibigay ng ninanais na kalamangan ay tumataas. Kapag ang mutasyong ito ay nagsimulang kumalat, salamat sa numerical advantage, kahit ang random na pagkamatay ng ilang lamok ay hindi hahantong sa ganap na pagkalipol nito.
Sa kabaligtaran, ang kalbong agila, na katutubo sa Estados Unidos, ay hindi kailanman nagkaroon ng resistensya sa insecticide na DDT at sa huli ay naharap sa pagkalipol. Ang kahusayan sa ebolusyon ng milyun-milyong insekto ay higit na nakahihigit sa ilang libong ibon lamang. Sa katunayan, sa nakalipas na ilang dekada, naobserbahan natin ang mga palatandaan ng adaptive evolution sa mga gene na nauugnay sa resistensya sa gamot sa mga lamok na Anopheles darlingi.
Ang mga pyrethroid at DDT, bukod sa iba pang mga insecticide, ay kumikilos sa iisang molekular na target: mga ion channel na maaaring magbukas at magsara sa mga nerve cell. Kapag bukas ang mga channel na ito, pinasisigla ng mga nerve cell ang ibang mga cell. Pinipilit ng mga insecticide ang mga channel na ito na manatiling bukas at patuloy na magpapadala ng mga impulso, na humahantong sa paralisis at pagkamatay ng mga insekto. Gayunpaman, ang mga insekto ay maaaring magkaroon ng resistensya sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng mga channel mismo.
Ang mga nakaraang pag-aaral sa henetika ng ibang mga siyentipiko, pati na rin ang aming pag-aaral, ay hindi nakatuklas ng ganitong uri ng resistensya sa Anopheles darlingi. Sa halip, natuklasan namin na ang resistensya ay nabubuo sa ibang paraan: sa pamamagitan ng isang hanay ng mga gene na nagko-code ng mga enzyme na nagbubuwag sa mga nakalalasong compound. Ang mataas na aktibidad ng mga enzyme na ito, na kilala bilang P450s, ay kadalasang responsable para sa pag-unlad ng resistensya sa pestisidyo sa ibang mga lamok. Simula nang dumating ang paggamit ng pestisidyo noong kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang parehong hanay ng mga gene na P450 ay nakapag-iisang nag-mutate nang hindi bababa sa pitong beses sa Timog Amerika.
Sa French Guiana, isa pang hanay ng mga gene na P450 ang nagpakita rin ng katulad na padron ng ebolusyon, na lalong nagpapatunay sa malapit na ugnayan sa pagitan ng mga enzyme na ito at ng adaptasyon. Bukod pa rito, nang ang mga lamok ay inilagay sa mga selyadong lalagyan at nalantad sa mga insecticide na pyrethroid, ang mga pagkakaiba sa mga gene na P450 sa mga indibidwal na lamok ay may kaugnayan sa kanilang oras ng kaligtasan.
Sa Timog Amerika, ang malawakang mga kampanya sa pagkontrol ng malaria gamit ang mga pestisidyo ay paminsan-minsan lamang at maaaring hindi ang pangunahing dahilan ng ebolusyon ng lamok. Sa halip, ang mga lamok ay maaaring hindi direktang nalantad sa mga pestisidyo sa agrikultura. Kapansin-pansin, naobserbahan namin ang mga pinakakapansin-pansing palatandaan ng ebolusyon sa mga rehiyon na may maunlad na agrikultura.
Sa kabila ng pagdating ng mga bagong bakuna at iba pang pagsulong sa pagkontrol ng malaria nitong mga nakaraang taon, nananatiling mahalaga ang pagkontrol ng lamok sa pagbabawas ng pagkalat ng malaria.
Sinusubukan ng ilang bansa ang genetic engineering upang labanan ang malaria. Ang teknolohiyang ito ay kinabibilangan ng genetically modifying na populasyon ng lamok upang mabawasan ang kanilang bilang o mabawasan ang kanilang resistensya sa parasito ng malaria. Bagama't maaaring maging isang hamon ang kahanga-hangang kakayahang umangkop ng mga lamok, ang mga inaasahang mangyayari ay maganda.
Kami ng aking mga kasamahan ay nagsusumikap na mapabuti ang mga pamamaraan para sa pagtuklas ng mga umuusbong na resistensya sa pestisidyo. Ang genome sequencing ay nananatiling mahalaga para sa pagtuklas ng mga bago o hindi inaasahang mga tugon sa ebolusyon. Ang panganib ng adaptive ay pinakamataas sa ilalim ng matagal at matinding selective pressure; samakatuwid, ang pag-minimize, pagbabago, at pag-phase sa paggamit ng pestisidyo ay makakatulong na maiwasan ang pag-unlad ng resistensya.
Ang koordinadong pagsubaybay at angkop na mga tugon ay mahalaga upang labanan ang nagbabagong resistensya sa gamot. Hindi tulad ng ebolusyon, ang mga tao ay may kakayahang hulaan ang hinaharap.
Nakatanggap si Jacob A. Tennessen ng pondo mula sa National Institutes of Health sa pamamagitan ng Harvard TH Chan School of Public Health at ng Broad Institute.
Oras ng pag-post: Abril-21-2026
