La lluita contra les malalties infeccioses és una cursa contra l'evolució. Els bacteris desenvolupen resistència als antibiòtics i els virus evolucionen constantment per propagar-se més ràpidament. Les malalties transmeses per insectes representen un altre camp de batalla evolutiu: els mateixos insectes estan desenvolupant resistència als verins que els humans utilitzen per matar-los.
En particular, la malària transmesa per mosquits mata més de 600.000 persones anualment. Des de la Segona Guerra Mundial,insecticides—armes químiques dissenyades per matar els mosquits Anopheles infectats amb el paràsit de la malària— s'han utilitzat per combatre la malària.
No obstant això, els mosquits desenvolupen ràpidament estratègies per fer que aquestsinsecticides ineficaços, exposant milions de persones a un major risc d'infeccions mortals. El meu estudi publicat recentment, dut a terme amb col·legues, explica per què.
Com a genetista evolutiu, estudio la selecció natural, la base de l'evolució adaptativa. Les variacions genètiques més beneficioses per a la supervivència substitueixen les que són desavantatjoses, cosa que provoca canvis en les espècies. Les capacitats evolutives del mosquit Anopheles són realment sorprenents.
A mitjans de la dècada del 1990, la majoria dels mosquits Anopheles a l'Àfrica eren susceptibles als insecticides piretroides, originalment derivats dels crisantems. El control dels mosquits es basava principalment en dos mètodes basats en piretroides: mosquiteres tractades amb insecticides per protegir els mosquits que dormien i aerosols d'insecticides residuals a les parets dels edificis. Només aquests dos mètodes probablement van prevenir més de 500 milions de casos de malària entre el 2000 i el 2015.
No obstant això, els mosquits des de Ghana fins a Malawi ara desenvolupen amb freqüència resistència als pesticides a concentracions 10 vegades superiors a la dosi letal anterior. A més de les mesures per controlar els mosquits Anopheles, les activitats agrícoles poden exposar inadvertidament els mosquits als insecticides piretroides, cosa que exacerba encara més la seva resistència.
En algunes parts d'Àfrica, els mosquits Anopheles han desenvolupat resistència a quatre classes d'insecticides utilitzats per controlar la malària.
Els mosquits Anopheles i els paràsits de la malària també es troben fora d'Àfrica, on la investigació sobre la resistència als pesticides és menys freqüent.
En gran part de Sud-amèrica, el principal vector de la malària és el mosquit Anopheles darlingi. Aquest mosquit és tan diferent dels vectors de la malària a l'Àfrica que podria pertànyer a un gènere diferent: Nyssorhynchus. Juntament amb col·legues de vuit països, vaig analitzar els genomes de més de 1.000 mosquits Anopheles darlingi per entendre la seva diversitat genètica, inclosos els canvis causats per l'activitat humana recent. Els meus col·legues van recollir aquests mosquits en 16 llocs d'un vast territori que s'estén des de la costa atlàntica del Brasil fins a la costa pacífica dels Andes a Colòmbia.
Vam descobrir que, com els seus parents africans, *Anopheles darlingi* presenta una diversitat genètica extremadament alta, més de 20 vegades superior a la dels humans, cosa que indica una població molt nombrosa. Les espècies amb un patrimoni genètic tan gran estan ben adaptades per adaptar-se a nous reptes. Quan una població és tan gran, augmenta la probabilitat que apareguin mutacions adequades que proporcionin un avantatge desitjat. Un cop aquesta mutació comença a propagar-se, gràcies a l'avantatge numèric, ni tan sols la mort aleatòria d'uns quants mosquits conduirà a la seva extinció completa.
En canvi, l'àguila calba, originària dels Estats Units, mai va desenvolupar resistència a l'insecticida DDT i finalment es va enfrontar a l'extinció. L'eficiència evolutiva de milions d'insectes supera amb escreix la de només uns quants milers d'ocells. De fet, durant les últimes dècades, hem observat signes d'evolució adaptativa en gens associats amb la resistència als fàrmacs en mosquits Anopheles darlingi.
Els piretroides i el DDT, entre altres insecticides, actuen sobre el mateix objectiu molecular: els canals iònics que es poden obrir i tancar a les cèl·lules nervioses. Quan aquests canals estan oberts, les cèl·lules nervioses estimulen altres cèl·lules. Els insecticides obliguen aquests canals a romandre oberts i continuar transmetent impulsos, cosa que provoca paràlisi i mort dels insectes. Tanmateix, els insectes poden desenvolupar resistència canviant la forma dels propis canals.
Estudis genètics previs realitzats per altres científics, així com el nostre estudi, no han trobat aquest tipus de resistència en Anopheles darlingi. En canvi, vam descobrir que la resistència es desenvolupa d'una manera diferent: a través d'un conjunt de gens que codifiquen enzims que descomponen compostos tòxics. L'alta activitat d'aquests enzims, coneguts com a P450, sovint és responsable del desenvolupament de la resistència als pesticides en altres mosquits. Des de l'aparició de l'ús de pesticides a mitjans del segle XX, el mateix conjunt de gens P450 ha mutat independentment almenys set vegades a Sud-amèrica.
A la Guaiana Francesa, un altre conjunt de gens P450 també va mostrar un patró evolutiu similar, cosa que confirma encara més l'estret vincle entre aquests enzims i l'adaptació. A més, quan els mosquits es van col·locar en recipients segellats i es van exposar a insecticides piretroides, les diferències en els gens P450 entre els mosquits individuals es van correlacionar amb el seu temps de supervivència.
A Sud-amèrica, les campanyes de control de la malària a gran escala amb pesticides van ser esporàdiques i potser no van ser el principal impulsor de l'evolució dels mosquits. En canvi, els mosquits poden haver estat exposats indirectament als pesticides agrícoles. Curiosament, vam observar els signes d'evolució més pronunciats a les regions amb agricultura desenvolupada.
Malgrat l'aparició de noves vacunes i altres avenços en el control de la malària en els darrers anys, el control dels mosquits continua sent clau per reduir la propagació de la malaltia.
Diversos països estan provant l'enginyeria genètica per combatre la malària. Aquesta tecnologia consisteix a modificar genèticament les poblacions de mosquits per reduir el seu nombre o reduir la seva resistència al paràsit de la malària. Tot i que la notable adaptabilitat dels mosquits pot suposar un repte, les perspectives són prometedores.
Els meus col·legues i jo estem treballant per millorar els mètodes per detectar la resistència emergent als pesticides. La seqüenciació del genoma continua sent crucial per detectar respostes evolutives noves o inesperades. El risc adaptatiu és més alt sota una pressió selectiva prolongada i intensa; per tant, minimitzar, modificar i gradualitzar l'ús de pesticides pot ajudar a prevenir el desenvolupament de la resistència.
Un seguiment coordinat i unes respostes adequades són essencials per combatre l'evolució de la resistència als fàrmacs. A diferència de l'evolució, els humans som capaços de predir el futur.
Jacob A. Tennessen va rebre finançament dels Instituts Nacionals de Salut a través de l'Escola de Salut Pública TH Chan de Harvard i del Broad Institute.
Data de publicació: 21 d'abril de 2026
