Drug-Resistance and Population Structure of Plasmodium falciparum Across the Democratic Republic of Congo Using High-Throughput Molecular Inversion Probes.
Drug-Resistance and Population Structure of Plasmodium falciparum Across the Democratic Republic of Congo Using High-Throughput Molecular Inversion Probes.
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DOI：
10.1093/infdis/jiy223
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发表时间：
2018-08-14
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bailey JA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aydemir O;Janko M;Hathaway NJ;Verity R;Mwandagalirwa MK;Tshefu AK;Tessema SK;Marsh PW;Tran A;Reimonn T;Ghani AC;Ghansah A;Juliano JJ;Greenhouse BR;Emch M;Meshnick SR;Bailey JA
在刚果民主共和国使用分子倒置探针探测所有已知的耐药位点，揭示了耐药寄生虫的流行率、频率和地理分布，以及尽管官方使用最少的磺胺嘧啶，但磺胺嘧啶耐药突变的传播。需要更好地了解疟疾寄生虫和抗药性在空间和时间上传播的驱动因素。这些驱动因素可以使用遗传工具来阐明。在这里，一种针对所有主要耐药突变和一组微卫星的新型分子倒置探针（MIP）面板被用于对来自2013-2014年在刚果民主共和国（DRC）进行的人口与健康调查的552名儿童的恶性疟原虫感染进行基因分型。基于微卫星的种群结构分析表明，刚果民主共和国境内的寄生虫形成了一个同质种群。相比之下，与2007年相比，二氢蝶酸合酶中的硫代嘌呤抗性标记显示出显著的空间结构，双突变体和三突变体正在传播。这些研究结果表明，尽管抗疟药耐药突变迅速传播，但刚果民主共和国的寄生虫仍然是全寄生虫。此外，使用MIP的高度多重靶向测序作为一种成本效益高的方法出现，用于阐明大型队列中复杂感染的病原体遗传学。
Probing all known drug-resistance loci using molecular inversion probes across the Democratic Republic of the Congo reveals prevalence, frequency, and geographical distribution of drug-resistant parasites, as well as spread of sulfadoxine-resistance mutations despite minimal official sulfadoxine use. A better understanding of the drivers of the spread of malaria parasites and drug resistance across space and time is needed. These drivers can be elucidated using genetic tools. Here, a novel molecular inversion probe (MIP) panel targeting all major drug-resistance mutations and a set of microsatellites was used to genotype Plasmodium falciparum infections of 552 children from the 2013–2014 Demographic and Health Survey conducted in the Democratic Republic of the Congo (DRC). Microsatellite-based analysis of population structure suggests that parasites within the DRC form a homogeneous population. In contrast, sulfadoxine-resistance markers in dihydropteroate synthase show marked spatial structure with ongoing spread of double and triple mutants compared with 2007. These findings suggest that parasites in the DRC remain panmictic despite rapidly spreading antimalarial-resistance mutations. Moreover, highly multiplexed targeted sequencing using MIPs emerges as a cost-effective method for elucidating pathogen genetics in complex infections in large cohorts.
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