חוקרים מוצאים ראיות ראשונות לכך שמוטציות גנטיות יכולות לגרום לעמידות בפני פשפשים | חדשות טכנולוגיה של וירג'יניה

לאחר מלחמת העולם השנייה בשנות ה-50, נגיעות פשפשים כמעט והושמדו ברחבי העולם באמצעות...קוטל חרקיםדיכלורודיפנילטריכלורואתן, הידוע יותר בשם DDT, כימיקל שנאסר מאז. עם זאת, מזיקים עירוניים חזרו מאז ברחבי העולם, והם פיתחו עמידות למגוון קוטלי חרקים המשמשים לשליטה בהם.
מחקר שפורסם בכתב העת Journal of Medical Entomology מפרט כיצד צוות מחקר מווירג'יניה טק, בראשות האנטומולוג העירוני וורן בות', גילה מוטציות גנטיות שיכולות להוביל לעמידות לחומרי הדברה.
התגלית הייתה תוצאה של מחקר שארגן בות' עבור סטודנטית לתואר שני קמילה בלוק כדי לשפר את כישוריה במחקר מולקולרי.
בות', המתמחה במזיקים עירוניים, שם לב זה מכבר למוטציה גנטית בתאי העצב של ג'וקים גרמניים וזבובי עץ לבנים שהפכה אותם לעמידים בפני חומרי הדברה. בות' הציע שבלוק ייקח דגימה של פשפש מיטה אחד מכל אחת מ-134 אוכלוסיות שונות של פשפשים שנאספו על ידי חברות הדברה בצפון אמריקה בין השנים 2008 ו-2022 כדי לראות אם לכולם יש את אותה מוטציית תאים. התוצאות הראו ששני פשפשים משתי אוכלוסיות שונות היו בעלי אותה מוטציית תאים.
"אלה למעשה 24 הדגימות האחרונות שלי", אמר בולוק, שלומד אנטומולוגיה וחבר בשותפות המינים הפולשים. "מעולם לא עשיתי מחקר מולקולרי קודם לכן, כך שכל הכישורים המולקולריים האלה היו קריטיים עבורי."
מכיוון שנגיעות פשפשים אחידות גנטית עקב רבייה המונית, רק דגימה אחת מכל דגימה מייצגת בדרך כלל את האוכלוסייה. אבל בות' רצה לאשר שבולוק אכן מצא את המוטציה, ולכן הם בדקו את כל הדגימות משתי האוכלוסיות שזוהו.
"כאשר חזרנו וסקרנו כמה פרטים משתי האוכלוסיות, גילינו שכל אחד ואחד מהם נשא את המוטציה", אמר בות'. "לכן המוטציות שלהם קבועות, ואלו אותן מוטציות שמצאנו בתיקן הגרמני."
על ידי חקר ג'וקים גרמניים, בות' למד שעמידותם לקוטלי חרקים נובעת ממוטציות גנטיות בתאי מערכת העצבים וכי מנגנונים אלה נקבעו על ידי הסביבה.
"יש גן בשם הגן Rdl. גן זה נמצא במינים רבים אחרים של מזיקים והוא קשור לעמידות לחומר קוטל חרקים בשם דיאלדרין", אמר בות', שעובד גם במכון פרלין למדעי החיים. "מוטציה זו קיימת בכל התיקנים הגרמניים. מפתיע שלא מצאנו אוכלוסייה ללא מוטציה זו."
פיפרוניל ודיילדרין, שני קוטלי חרקים שהוכחו כיעילים נגד פשפשים במעבדה, פועלים לפי אותו מנגנון פעולה, כך שהמוטציה הפכה תיאורטית את המזיק לעמיד לשניהם, אמר בות'. דיילדרין נאסר לשימוש מאז שנות ה-90, אך פיפרוניל משמש כיום רק להדברת פרעושים מקומית על חתולים וכלבים, ולא נגד פשפשים.
בות' חושד שבעלי חיות מחמד רבים המשתמשים בטיפולים מקומיים בפיפרוניל מאפשרים לחתולים ולכלבים שלהם לישון איתם, ובכך חושפים את המצעים שלהם לשאריות פיפרוניל. אם פשפשים היו מוכנסים לסביבה כזו, הם עלולים להיחשף בטעות לפיפרוניל, ואז ניתן היה לבחור את המוטציה באוכלוסיית פשפשים.
"אנחנו לא יודעים אם מוטציה זו חדשה, האם היא הופיעה לאחר מכן, האם היא הופיעה בתקופה זו, או האם היא כבר הייתה קיימת באוכלוסייה לפני 100 שנה", אמר בות'.
השלב הבא יהיה להרחיב את החיפוש ולחפש מוטציות אלו בחלקים שונים של העולם, במיוחד באירופה, ובזמנים שונים בין דגימות מוזיאונים, מכיוון שפשפשי מיטה קיימים כבר למעלה ממיליון שנה.
בנובמבר 2024, המעבדה של בות' ריצפה בהצלחה את הגנום המלא של פשפש המיטה המצוי בפעם הראשונה.
בות' ציין כי הבעיה עם DNA של מוזיאונים היא שהוא מתפרק לרסיסים קטנים מהר מאוד, אך כעת, לאחר שלחוקרים יש תבניות ברמת הכרומוזום, הם יכולים לקחת את הרסיסים הללו ולסדר אותם מחדש לכרומוזומים, ולבנות מחדש גנים ואת הגנום.
בות' ציין כי המעבדה שלו משתפת פעולה עם חברות הדברה, כך שעבודת הריצוף הגנטי שלהם יכולה לעזור להם להבין טוב יותר היכן נמצאים פשפשים ברחבי העולם וכיצד לעזור להיפטר מהם.
כעת, לאחר שבולוק שכללה את כישוריה המולקולריים, היא מצפה להמשיך את מחקרה על אבולוציה עירונית.
"אני אוהב את האבולוציה. אני חושב שזה ממש מעניין", אמר בלוק. "אנשים מפתחים קשר עמוק יותר עם המינים העירוניים האלה, ואני חושב שקל יותר לעורר עניין באנשים בפשפשי מיטה כי הם יכולים להזדהות איתם ממקור ראשון."