Lo que dicen los genes de los parásitos de la malaria sobre las migraciones y la resistencia a los medicamentos

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Un equipo de científicos africanos ha descubierto las características genéticas de los parásitos de Plasmodium falciparum, causantes de la malaria, incluidas aquellas que les confieren resistencia a los medicamentos antipalúdicos. Se trata del primer estudio de esta índole en África y fue publicado el pasado 22 de agosto en la revista científica Science.

El hallazgo arroja nueva luz sobre cómo la resistencia a los medicamentos está emergiendo en diferentes lugares y avanzando por varias rutas en África, poniendo en riesgo el éxito anterior en el control de la malaria, una enfermedad endémica en muchos países. El Plasmodium falciparum es la especie de parásito más mortal y en África subsahariana es prevalente. Se transmite al ser humano a través de la picadura del mosquito Anopheles y afectó a más de 200 millones de personas en 2017 y mató a 435.000 de ellas, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). En 2015, el 92% de las muertes en todo el mundo ocurrieron en África, y el 74% de ellas correspondieron a niños menores de cinco años.

Entre 2000 y 2015, los esfuerzos e inversiones continuadas para eliminar la enfermedad consiguieron que la mortalidad se redujera a la mitad: de 864.000 víctimas a 429.000 por año. Pero los hallazgos de este nuevo estudio sugieren que este progreso puede estar en riesgo si no existen nuevas formas de tratamiento.

La investigación proviene de la Plasmodium Diversity Network Africa (PDNA), la primera red de científicos africanos que trabaja con herramientas genómicas para estudiar la diversidad de parásitos de la malaria en todo el continente. En colaboración con el Wellcome Sanger Institute, los investigadores estudiaron la diversidad genética de las poblaciones endémicas de varios países subsaharianos, incluidos Etiopía y Ghana. Los datos ayudarán a rastrear la aparición y propagación de cepas resistentes a los medicamentos preventivos, con el fin de intensificar y enfocar los esfuerzos para eliminar la enfermedad.

Aunque la población de parásitos de Plasmodium falciparum en esta región del mundo es extremadamente diversa desde el punto de vista genético, algunas investigaciones anteriores sugirieron que esta diversidad era relativamente similar en todo el continente. También se pensó que el flujo de material genético tendía a ser de este a oeste, y se creía que la resistencia a las drogas antipalúdicas se originaba en el sudeste asiático. Sin embargo, los resultados de este nuevo estudio indican que los parásitos que causan la malaria son genéticamente distintos según la región de África en la que se encuentren.  

Además, los investigadores han descubierto que estas poblaciones regionales comparten material genético en todas las direcciones, incluidos los genes que pueden conferir resistencia a los medicamentos antipalúdicos, con nuevos tipos de resistencia a estos que emergen en diferentes partes de África.

"Al contrario que en estudios previos, identificamos en distintos países occidentales, centrales y orientales, poblaciones de Plasmodium falciparum, así como una población etíope altamente divergente", explica el profesor Abdoulaye Djimdé, investigador en el Wellcome Sanger Institute y jefe de la Unidad de Epidemiología Molecular y Resistencia a los Medicamentos en el Centro de Investigación y Entrenamiento de la Malaria, de la Universidad de Bamako

"Todas ellas compartieron el material genético procedente de todas las direcciones, lo que indica que el flujo de genes es multidireccional, en oposición al unidireccional de este a oeste como se pensaba anteriormente", añade. "Esta es información crucial para comprender cómo se está desarrollando la resistencia a los medicamentos contra la malaria en África".

Se cree que la migración humana, incluida la resultante de la actividad colonial, ha desempeñado un papel en la evolución del parásito en el continente. En concreto, los investigadores han señalado que la población de parásitos etíopes es muy distinta de las del resto de África, y dado que la población humana en Etiopía también tiene una ascendencia distinta de la de otros, se cree que la falta de colonización del país podría explicar su estado atípico. Por el contrario, los parásitos de antiguas colonias francesas distantes comparten material genético.

PDNA recolectó muestras de Plasmodium falciparum de 15 países africanos y sus genomas se secuenciaron en el Wellcome Sanger Institute como parte de la red de intercambio de datos MalariaGEN. Los datos genéticos en estas muestras, junto con otros datos recogidos en el continente que MalariaGEN había generado y liberado previamente, se analizaron para rastrear la conectividad ancestral entre las diversas poblaciones de parásitos.

Los resultados confirmaron que las poblaciones de Plasmodium falciparum han compartido información genética a lo largo del tiempo, particularmente los genes asociados con la resistencia a los medicamentos antipalúdicos. Lo más preocupante es que se detectaron firmas genéticas fuertes en el cromosoma 12 en muestras del mosquito recogidas en Ghana y Malawi, lo que aumenta la posibilidad de que la evolución reciente del parásito pueda comprometer la efectividad de las terapias combinadas basadas en artemisinina (ACT). Los ACT combinan múltiples medicamentos antipalúdicos en un tratamiento para superar la resistencia a uno o más medicamentos individuales.

Se cree que la migración humana, incluida la resultante de la actividad colonial, ha jugado un papel en la evolución del P. falciparum

El doctor Alfred Amambua-Ngwa, autor principal del estudio, miembro del Instituto Wellcome Sanger y profesor asistente en la Unidad del Consejo de Investigación Médica de Gambia, y la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, ha afirmado que cualesquiera que sean los factores históricos que afectan el flujo de genes entre las distintas poblaciones de Plasmodium falciparum, el flujo multidireccional "aumenta la posibilidad de propagación continental de la resistencia a las terapias combinadas basadas en artemisinina, que podrían surgir de cualquier parte de África".

El establecimiento del PDNA es un paso importante para continuar rastreando la propagación de la malaria resistente a los medicamentos en África en un momento crucial, cuando los esfuerzos para eliminar la enfermedad ahora se estancan y la perspectiva de cepas de Plasmodium falciparum resistentes a múltiples medicamentos en África en el horizonte.

Michael Chew, gerente del departamento de Infecciones e Inmunobiología de Wellcome, apunta que esta investigación "podría tener implicaciones para el futuro de la investigación y el control de la malaria en el África subsahariana. Al estudiar la diversidad genética en un área tan vasta y diversa, la investigación del equipo ha revelado la presencia de diferencias genéticas clave dentro de las cepas del parásito". "Esto podría proporcionar información vital sobre cómo se está desarrollando la resistencia a los medicamentos en toda la región y supone un claro recordatorio de que el progreso logrado para combatir la malaria en el África subsahariana está en riesgo de estancarse a menos que podamos desarrollar tratamientos nuevos y efectivos", concluye.

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