Una forma sencilla de identificar los mosquitos envejecidos que causan la malaria
Fig. 1: Configuración experimental para capturar la variación en MIRS causada por el laboratorio de origen, las diferencias genéticas individuales y el entorno natural. Para desentrañar los efectos genéticos y ambientales, se obtuvieron mosquitos de colonias criadas en laboratorio o de larvas silvestres genéticamente heterogéneas; Luego, la mitad de las larvas de laboratorio se criaron y se les permitió desarrollarse hasta la etapa adulta en condiciones de semi-campo, que ofrecen condiciones ecológicamente realistas y al mismo tiempo permiten el control de la edad del mosquito. Crédito: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28980-8
Científicos de la Universidad de Glasgow e institutos asociados han desarrollado una forma sencilla, rápida y económica de identificar los mosquitos envejecidos que transmiten el parásito mortal de la malaria.
El estudio, publicado hoy en Nature Communications y dirigido por el Instituto de Biodiversidad, Salud Animal y Medicina Comparada (IBAHCM) y la Facultad de Química de la Universidad de Glasgow, el Instituto de Salud Ifakara (IHI) en Tanzania y el Instituto de Investigación en Ciencias de la Sant (IRSS) en Burkina Faso presenta un cambio radical en nuestra capacidad para identificar con precisión la edad y las especies de mosquitos de la malaria en poblaciones silvestres, donde es de vital importancia poder controlar su edad, ya que solo los mosquitos viejos pueden transmitir la enfermedad. .
En 2020, se estima que hubo 241 millones de casos de malaria en todo el mundo, según la OMS, que mataron a unas 627 000 personas; y aunque existen controles de vectores para reducir la cantidad de mosquitos que transmiten la enfermedad en ciertas partes del mundo, como insecticidas o mosquiteros, la efectividad de estas intervenciones puede ser difícil de medir.
En este estudio, Los científicos demuestran un método para identificar la edad y la especie de los mosquitos de la malaria en las poblaciones silvestres mediante el uso de espectroscopia infrarroja e inteligencia artificial (IA).
Al iluminar con luz infrarroja a los mosquitos individuales, lo que brinda información sobre la composición química del insecto Los científicos de cutículas pudieron identificar rápidamente los cambios químicos de los mosquitos envejecidos usando un algoritmo de IA y validaron sus predicciones de edad en mosquitos salvajes con los métodos actuales, logrando resultados similares.
Doreen Siria, autora principal de IHI, dijo: » Solo los mosquitos que viven lo suficiente como para desarrollar malaria alrededor de diez días pueden transmitir la enfermedad, por lo que conocer la edad de un mosquito puede ayudar a informar el riesgo de enfermedad. La única manera de saber la edad de un mosquito era a través de una disección compleja para medir la edad de los ovarios de los mosquitos hembra, un proceso que es costoso, lleva mucho tiempo y no se puede hacer a escala».
Roger Sanou, autor principal del IRSS, dijo: «Esta tecnología de luz infrarroja impulsada por IA requiere un espectrómetro que actualmente cuesta alrededor de $ 20,000, que se puede usar como parte de la vigilancia de vector de malaria de rutina existente, y ofrece una manera de establecer rápidamente si las medidas de intervención actuales para reducir el número de mosquitos en la naturaleza están funcionando, algo que actualmente no es posible».
Dr. Francesco Baldini, del IBAHCM, dijo: «Creemos que este nuevo método es muy necesario en la lucha contra la malaria, una enfermedad que continúa matando a muchas personas y niños cada año. Si bien existen controles de vectores en todo el mundo en áreas de altas poblaciones de mosquitos, es difícil medir si estos controles están funcionando de manera efectiva. Con esta tecnología infrarroja, hemos desarrollado una herramienta que podría adoptarse dentro de los planes actuales de control de mosquitos; tiene el potencial de ampliarse para su uso en diferentes áreas; y de gran ayuda para probar nuevos productos y soluciones contra enfermedades transmitidas por mosquitos.
«Prevemos que este enfoque también podría aplicarse a otros vectores y enfermedades transmitidas por vectores, desde filariasis y chikungunya, hasta enfermedad del sueño y Zika; y podría usarse para evaluar los intentos de limitar la expansión de las especies de mosquitos invasores en Europa y los Estados Unidos».
El estudio utilizó un gran conjunto de datos de 40 000 mosquitos individuales genética y ecológicamente diferentes del este y el oeste de África. , que abarca las tres principales especies transmisoras de malaria en diferentes edades. El estudio midió las firmas de espectroscopia de infrarrojo medio que reflejaban las firmas bioquímicas de cada uno de estos mosquitos y utilizó el aprendizaje automático para identificar correctamente tanto la edad como las especies de los nuevos mosquitos.
Los modelos informáticos resultantes se pueden adaptar e implementar en el campo para la vigilancia de vectores.
Simon Babayan, del IBAHCM, dijo: «La versatilidad de la IA combinada con el poder de la espectroscopia infrarroja abre enormes oportunidades para la vigilancia de enfermedades y la respuesta rápida. A medida que estas tecnologías se vuelvan más accesibles, avanzaremos hacia la recopilación y el análisis instantáneos de datos directamente dentro de las comunidades que más necesitan actuar sobre dicha información».
Mario Gonzalez-Jimenez, del Facultad de Química, agregó: «Este trabajo ha demostrado que los mismos algoritmos que nos permiten reconocer caras y objetos en una foto también son capaces de identificar las formas en que los compuestos químicos muestran su presencia en un espectro, incluso en muestras tan complejas como Un ser vivo. Estamos siendo testigos de cómo el uso de la IA está haciendo posibles análisis químicos que eran inimaginables hace solo unos años». publicado en Nature Communications.
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Los investigadores usan inteligencia artificial para identificar mosquitos Más información: Doreen J. Siria et al, Clasificación rápida por edad e identificación de especies de mosquitos naturales para la malaria vigilancia, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28980-8 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Glasgow Cita: A manera simple de identificar los mosquitos que envejecen que causan malaria (21 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-simple-aging-mosquitos-malaria.html Este documento está sujeto a derechos de autor Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede ser reproducida sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.