A loita contra as enfermidades infecciosas é unha carreira contra a evolución. As bacterias desenvolven resistencia aos antibióticos e os virus evolucionan constantemente para propagarse máis rápido. As enfermidades transmitidas por insectos representan outro campo de batalla evolutivo: os propios insectos están a desenvolver resistencia aos velenos que os humanos usan para matalos.
En particular, a malaria transmitida por mosquitos mata a máis de 600.000 persoas ao ano. Desde a Segunda Guerra Mundial,insecticidas—armas químicas deseñadas para matar os mosquitos Anopheles infectados co parasito da malaria— empregáronse para combater a malaria.
Non obstante, os mosquitos desenvolven rapidamente estratexias para facer que estas cousas sexaninsecticidas ineficaces, expoñendo a millóns de persoas a un maior risco de infeccións mortais. O meu estudo publicado recentemente, realizado con colegas, explica por que.
Como xenetista evolutivo, estudo a selección natural, a base da evolución adaptativa. As variacións xenéticas máis beneficiosas para a supervivencia substitúen as desvantaxosas, o que leva a cambios nas especies. As capacidades evolutivas do mosquito Anopheles son realmente asombrosas.
A mediados da década de 1990, a maioría dos mosquitos Anopheles en África eran susceptibles aos insecticidas piretroides, derivados orixinalmente dos crisantemos. O control dos mosquitos dependía principalmente de dous métodos baseados en piretroides: mosquiteiras tratadas con insecticidas para protexer os mosquitos que dormen e pulverizacións de insecticidas residuais nas paredes dos edificios. Só estes dous métodos probablemente previron máis de 500 millóns de casos de malaria entre 2000 e 2015.
Non obstante, os mosquitos desde Ghana ata Malawi están a desenvolver con frecuencia resistencia aos pesticidas en concentracións 10 veces superiores á dose letal anterior. Ademais das medidas para controlar os mosquitos Anopheles, as actividades agrícolas poden expoñer inadvertidamente os mosquitos a insecticidas piretroides, o que exacerba aínda máis a súa resistencia.
Nalgunhas partes de África, os mosquitos Anopheles desenvolveron resistencia a catro clases de insecticidas que se empregan para controlar a malaria.
Os mosquitos Anopheles e os parasitos da malaria tamén se atopan fóra de África, onde a investigación sobre a resistencia aos pesticidas é menos común.
En gran parte de América do Sur, o principal vector da malaria é o mosquito Anopheles darlingi. Este mosquito é tan diferente dos vectores da malaria en África que pode pertencer a un xénero diferente: Nyssorhynchus. Xunto con colegas de oito países, analicei os xenomas de máis de 1.000 mosquitos Anopheles darlingi para comprender a súa diversidade xenética, incluídos os cambios causados pola actividade humana recente. Os meus colegas recolleron estes mosquitos en 16 lugares dun vasto territorio que se estende desde a costa atlántica do Brasil ata a costa pacífica dos Andes en Colombia.
Descubrimos que, do mesmo xeito que os seus parentes africanos, *Anopheles darlingi* presenta unha diversidade xenética extremadamente alta (máis de 20 veces superior á dos humanos), o que indica unha poboación moi grande. As especies cun acervo xenético tan grande están ben adaptadas para adaptarse a novos desafíos. Cando unha poboación é tan grande, aumenta a probabilidade de que xurdan mutacións axeitadas que proporcionen a vantaxe desexada. Unha vez que esta mutación comeza a estenderse, grazas á vantaxe numérica, nin sequera a morte aleatoria duns poucos mosquitos levará á súa extinción completa.
En contraste, a aguia calva, orixinaria dos Estados Unidos, nunca desenvolveu resistencia ao insecticida DDT e acabou por enfrontarse á extinción. A eficiencia evolutiva de millóns de insectos supera con creces a duns poucos miles de aves. De feito, nas últimas décadas, observamos signos de evolución adaptativa en xenes asociados coa resistencia aos fármacos nos mosquitos Anopheles darlingi.
Os piretroides e o DDT, entre outros insecticidas, actúan sobre o mesmo obxectivo molecular: os canais iónicos que poden abrirse e pecharse nas células nerviosas. Cando estes canais están abertos, as células nerviosas estimulan outras células. Os insecticidas obrigan a que estes canais permanezan abertos e continúen transmitindo impulsos, o que provoca parálise e morte dos insectos. Non obstante, os insectos poden desenvolver resistencia ao cambiar a forma dos propios canais.
Estudos xenéticos previos doutros científicos, así como o noso estudo, non atoparon este tipo de resistencia en *Anopheles darlingi*. En cambio, descubrimos que a resistencia se desenvolve dun xeito diferente: a través dun conxunto de xenes que codifican encimas que descompoñen compostos tóxicos. A alta actividade destes encimas, coñecidos como P450, adoita ser responsable do desenvolvemento da resistencia aos pesticidas noutros mosquitos. Desde a chegada do uso de pesticidas a mediados do século XX, o mesmo conxunto de xenes P450 mutou de forma independente polo menos sete veces en América do Sur.
Na Güiana Francesa, outro conxunto de xenes P450 tamén mostrou un patrón evolutivo similar, o que confirma aínda máis a estreita relación entre estes encimas e a adaptación. Ademais, cando os mosquitos foron colocados en recipientes selados e expostos a insecticidas piretroides, as diferenzas nos xenes P450 entre os mosquitos individuais correlacionáronse co seu tempo de supervivencia.
En América do Sur, as campañas de control da malaria a grande escala con pesticidas foron esporádicas e pode que non fosen o principal impulsor da evolución dos mosquitos. En cambio, os mosquitos puideron estar expostos indirectamente aos pesticidas agrícolas. Curiosamente, observamos os signos de evolución máis pronunciados en rexións con agricultura desenvolvida.
Malia a chegada de novas vacinas e outros avances no control da malaria nos últimos anos, o control dos mosquitos segue sendo fundamental para reducir a súa propagación.
Varios países están a probar a enxeñaría xenética para combater a malaria. Esta tecnoloxía consiste en modificar xeneticamente as poboacións de mosquitos para reducir o seu número ou a súa resistencia ao parasito da malaria. Aínda que a notable adaptabilidade dos mosquitos pode supoñer un desafío, as perspectivas son prometedoras.
Os meus compañeiros e mais eu estamos a traballar para mellorar os métodos de detección da resistencia emerxente aos pesticidas. A secuenciación do xenoma segue a ser crucial para detectar respostas evolutivas novas ou inesperadas. O risco adaptativo é maior baixo unha presión selectiva prolongada e intensa; polo tanto, minimizar, modificar e poñer en fase o uso de pesticidas pode axudar a previr o desenvolvemento da resistencia.
Unha monitorización coordinada e unhas respostas axeitadas son esenciais para combater a resistencia aos fármacos en evolución. A diferenza da evolución, os humanos somos capaces de predicir o futuro.
Jacob A. Tennessen recibiu financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde a través da Escola de Saúde Pública TH Chan de Harvard e do Instituto Broad.
Data de publicación: 21 de abril de 2026
