Малярийный плазмодий P. vivax происходит из Юго-Восточной Азии

Группа исследователей из Франции и Габона определила происхождение малярийного плазмодия Plasmodium vivax и восстановила его эволюционную историю.

Plasmodium vivax — самый распространенный в мире возбудитель малярии. P. vivax менее летален по сравнению с P. falciparum и практически не встречается в Африке: в этом регионе люди приобрели устойчивость за счет отсутствия антигенов системы Даффи (с этими антигенами связывается P. vivax при проникновении в клетки крови). Однако в последнее время стали появляться сообщения о лекарственно-устойчивых штаммах P. vivax и смертельных исходах зараженных Даффи-негативных людей, что делает этого паразита серьезной угрозой.

На сегодня нет единого мнения о происхождении современных штаммов P. vivax. Обсуждаются две точки зрения: происхождение его из Юго-Восточной Азии или из Африки, причем оба варианта предполагают передачу плазмодия в человеческую популяцию через обезьян. Чтобы внести ясность в этот вопрос, авторы нового исследования проанализировали геномы 447 штаммов P. vivax, полученных от людей из разных стран, и 19 штаммов плазмодиев, подобных P. vivax (P. vivax-like), от африканских человекообразных обезьян.

Оказалось, что 80% всех SNP находятся в так называемых ключевых областях — больших участках в центре каждой хромосомы. Ключевые области составляют 21 Mb генома P. vivax и содержат около двух миллионов SNP (по одному на каждые 13 п. н.).

Филогенетический анализ показал, что штаммы, заражающие обезьян и людей, относятся к разным группы. При этом штаммы, подобные P. vivax, формируют сестринскую, а не предковую кладу по отношению к человеческим P. vivax, то есть современные штаммы произошли не от малярийного плазмодия, поражающего африканских обезьян. Также авторы выяснили, что малярийный плазмодий, заражающий человека, обладает сниженным генетическим разнообразием по сравнению с паразитами обезьян. Это может быть связано с прохождением P. vivax бутылочного горлышка при адаптации к человеку.

Более детальный анализ SNP ключевых областей человеческих штаммов показал, что все разнообразие их геномов можно разделить на шесть основных пулов: три в Азии, один в Африке и два в Америке. Для всех популяций P. vivax наиболее близким к последнему общему предку оказались штаммы из Юго-Восточной Азии. Авторы показали, что азиатские P. vivax сохранили больше предковых аллелей и отличаются бо́льшим разнообразием. Чем дальше мы отходим от Азии, тем сильнее падает разнообразие P. vivax. Кроме того, неравновесие по сцеплению положительно коррелирует с географическим расстоянием от Юго-Восточной Азии. Такие результаты поддерживают гипотезу о происхождении P. vivax, заражающего людей, из Юго-Восточная Азии. По мнению авторов, было как минимум две волны колонизации: первая дала начало штаммам, подобным P. vivax, заражающим африканских обезьян, а вторая дала начало современным P. vivax.

Ученые считают, что необходимо сосредоточить усилия на выяснении точной истории колонизации плазмодием P. vivax конкретных регионов. Кроме того, вопрос о хозяине предковой формы остается открытым.