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Accès ouvert déclaré 2023 article

Whole-genome surveillance identifies markers of Plasmodium falciparum drug resistance and novel genomic regions under selection in Mozambique

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4Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, Mozambique, br. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT The emergence of Plasmodium falciparum drug resistance threatens the efficacy of antimalarial therapies globally. Population genomic studies have been instrumental in mapping malaria genes associated with drug resistance. However, to understand the impact of regional malaria control strategies on the malaria genome, it is necessary to examine parasite subpopulations at the country level. Here, we use selective whole-genome amplification (SWGA) to analyze 120 samples from patients with severe malaria in Mozambique, a country with high malaria burden and risk of emerging drug resistance. We demonstrate that SWGA allows for the generation of near-complete whole-genome sequences from clinical P. falciparum isolates. Our analysis shows that Mozambique parasite genomes show strong diversification of vaccine targets including the circumsporozoite protein ( csp ), the target of the RTS,S vaccine. Parasites in this population appear fully sensitive to chloroquine, bearing no likely resistance conferring mutations in the chloroquine resistance transporter, pfcrt (PF3D7_0709000) and highly resistant to sulfadoxine-pyrimethamine, exhibiting resistant haplotypes at near fixation. Despite a long history of artemisinin use in Mozambique, we find no evidence of selection near pfkelch13 (PF3D7_1343700) nor evidence of artemisinin resistance conferring mutations in pfkelch13 . Using identity by descent analysis, we show positive selection at genomic regions on chromosomes 6, 8, 12, 13, and 14. Gene candidates within these regions include the amino acid transporter 1 ( pfaat1 , PF3D7_0629500) on chromosome 6 which bears an S258L substitution in >80% of parasites, and a region on chromosome 14 previously amplified under artemisinin pressure. IMPORTANCE Malaria is a devastating disease caused by Plasmodium parasites. The evolution of parasite drug resistance continues to hamper progress toward malaria elimination, and despite extensive efforts to control malaria, it remains a leading cause of death in Mozambique and other countries in the region. The development of successful vaccines and identification of molecular markers to track drug efficacy are essential for managing the disease burden. We present an analysis of the parasite genome in Mozambique, a country with one of the highest malaria burdens globally and limited available genomic data, revealing current selection pressure. We contribute additional evidence to limited prior studies supporting the effectiveness of SWGA in producing reliable genomic data from complex clinical samples. Our results provide the identity of genomic loci that may be associated with current antimalarial drug use, including artemisinin and lumefantrine, and reveal selection pressure predicted to compromise the efficacy of current vaccine candidates.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Whole-genome surveillance identifies markers of <i>Plasmodium falciparum</i> drug resistance and novel genomic regions under selection in Mozambique
Date Crossref
31/10/2023
Éditeur
American Society for Microbiology
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of California San Diego Department of Pediatrics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Eduardo Mondlane University Mozambique (code pays fourni par la source)
    Université ou école supérieure
  • Universidade Federal da Bahia Faculdade de Medicina da Bahia pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Maputo Central Hospital Maputo Central Hospital, Mozambique (code pays fourni par la source)
    Établissement de santé
  • School of Medicine pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Faculty of Medicine Department of Microbiology Maputo, Mozambique (pays nommé en fin d’affiliation)
    Université ou école supérieure
  • Mozambique Institute of Health Education and Research (MIHER) Maputo, Mozambique (pays nommé en fin d’affiliation)
    Structure de recherche
  • Faculty of Sciences Biological Sciences Department Maputo, Mozambique (pays nommé en fin d’affiliation)
    Université ou école supérieure

Department of Pediatrics — University of California San Diego, Eduardo Mondlane University (Mozambique) et Faculdade de Medicina da Bahia — Universidade Federal da Bahia, avec 5 autres affiliations. Pays d’affiliation : Mozambique.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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