मलेरिया फैलाने वाले मच्छर कीटनाशकों द्वारा उन्हें मारने की क्षमता से कहीं अधिक तेजी से विकसित हो रहे हैं।

संक्रामक रोगों के खिलाफ लड़ाई विकास के विरुद्ध एक दौड़ है। जीवाणु एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर लेते हैं, और विषाणु लगातार तेजी से फैलने के लिए विकसित होते रहते हैं। कीट-जनित रोग एक और विकासवादी युद्धक्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं: कीट स्वयं उन विषों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर रहे हैं जिनका उपयोग मनुष्य उन्हें मारने के लिए करते हैं।
विशेष रूप से, मच्छर जनित मलेरिया से प्रतिवर्ष 6 लाख से अधिक लोगों की मृत्यु होती है। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद से,कीटनाशकोंमलेरिया परजीवी से संक्रमित एनोफेलेस मच्छरों को मारने के लिए डिज़ाइन किए गए रासायनिक हथियारों का उपयोग मलेरिया से लड़ने के लिए किया गया है।
हालांकि, मच्छर इन चीजों को बेअसर करने के लिए जल्दी ही रणनीतियां विकसित कर लेते हैं।कीटनाशक अप्रभावीजिससे लाखों लोगों को जानलेवा संक्रमणों का खतरा बढ़ जाता है। मेरे हाल ही में प्रकाशित अध्ययन में, जो मैंने अपने सहयोगियों के साथ मिलकर किया है, इसके कारणों का स्पष्टीकरण दिया गया है।

एक विकासवादी आनुवंशिकीविद् के रूप में, मैं प्राकृतिक चयन का अध्ययन करता हूँ—जो अनुकूलनशील विकास का आधार है। जीवित रहने के लिए सबसे अधिक लाभकारी आनुवंशिक विविधताएँ हानिकारक विविधताओं का स्थान ले लेती हैं, जिससे प्रजातियों में परिवर्तन होता है। एनोफेलेस मच्छर की विकासवादी क्षमताएँ वास्तव में आश्चर्यजनक हैं।
1990 के दशक के मध्य में, अफ्रीका में अधिकांश एनोफेलेस मच्छर पाइरेथ्रॉइड कीटनाशकों के प्रति संवेदनशील थे, जो मूल रूप से गुलदाउदी से प्राप्त होते थे। मच्छर नियंत्रण मुख्य रूप से दो पाइरेथ्रॉइड-आधारित विधियों पर निर्भर था: सोते हुए मच्छरों की रक्षा के लिए कीटनाशक-उपचारित मच्छरदानी और इमारतों की दीवारों पर अवशिष्ट कीटनाशक छिड़काव। अकेले इन दो विधियों से ही 2000 से 2015 के बीच मलेरिया के 5 करोड़ से अधिक मामलों को रोका जा सका।
हालांकि, घाना से मलावी तक के मच्छर अब कीटनाशकों की उस सांद्रता के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर रहे हैं जो पहले की घातक खुराक से 10 गुना अधिक है। एनोफेलेस मच्छरों को नियंत्रित करने के उपायों के अलावा, कृषि गतिविधियों के कारण अनजाने में मच्छर पाइरेथ्रॉइड कीटनाशकों के संपर्क में आ जाते हैं, जिससे उनकी प्रतिरोधक क्षमता और भी बढ़ जाती है।
अफ्रीका के कुछ हिस्सों में, एनाफिलीस मच्छरों ने मलेरिया को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले कीटनाशकों के चार वर्गों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर ली है।
अफ्रीका के बाहर भी एनोफिलीस मच्छर और मलेरिया परजीवी पाए जाते हैं, जहां कीटनाशक प्रतिरोध अनुसंधान कम आम है।
दक्षिण अमेरिका के अधिकांश हिस्सों में मलेरिया का मुख्य वाहक एनोफेलेस डार्लिंगी मच्छर है। यह मच्छर अफ्रीका में पाए जाने वाले मलेरिया वाहकों से इतना अलग है कि संभवतः यह एक अलग प्रजाति - निसोरहिंकस - से संबंधित है। आठ देशों के सहयोगियों के साथ मिलकर, मैंने 1,000 से अधिक एनोफेलेस डार्लिंगी मच्छरों के जीनोम का विश्लेषण किया ताकि उनकी आनुवंशिक विविधता को समझा जा सके, जिसमें हाल की मानवीय गतिविधियों के कारण हुए किसी भी बदलाव को भी शामिल किया गया है। मेरे सहयोगियों ने इन मच्छरों को ब्राजील के अटलांटिक तट से लेकर कोलंबिया के एंडीज पर्वतमाला के प्रशांत तट तक फैले एक विशाल क्षेत्र में 16 स्थानों से एकत्र किया।
हमने पाया कि अपने अफ्रीकी रिश्तेदारों की तरह, *एनोफेलेस डार्लिंगी* में अत्यधिक आनुवंशिक विविधता पाई जाती है—मनुष्यों की तुलना में 20 गुना से भी अधिक—जो एक बहुत बड़ी आबादी का संकेत है। इतनी बड़ी जीन विविधता वाली प्रजातियाँ नई चुनौतियों के अनुकूल ढलने में सक्षम होती हैं। जब आबादी इतनी बड़ी होती है, तो वांछित लाभ प्रदान करने वाले उपयुक्त उत्परिवर्तनों के उभरने की संभावना बढ़ जाती है। एक बार जब यह उत्परिवर्तन फैलना शुरू हो जाता है, तो संख्यात्मक लाभ के कारण, कुछ मच्छरों की आकस्मिक मृत्यु भी इसके पूर्ण विलुप्त होने का कारण नहीं बनेगी।
इसके विपरीत, अमेरिका में पाई जाने वाली बाल्ड ईगल ने कीटनाशक डीडीटी के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित नहीं की और अंततः विलुप्त हो गई। लाखों कीटों की विकासवादी क्षमता कुछ हज़ार पक्षियों की तुलना में कहीं अधिक है। वास्तव में, पिछले कुछ दशकों में, हमने एनोफेलेस डार्लिंगी मच्छरों में दवा प्रतिरोधक क्षमता से जुड़े जीनों में अनुकूलन विकास के संकेत देखे हैं।
पाइरेथ्रोइड्स और डीडीटी, अन्य कीटनाशकों के साथ, एक ही आणविक लक्ष्य पर कार्य करते हैं: तंत्रिका कोशिकाओं में खुलने और बंद होने वाले आयन चैनल। जब ये चैनल खुले होते हैं, तो तंत्रिका कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं को उत्तेजित करती हैं। कीटनाशक इन चैनलों को खुला रहने और आवेगों को संचारित करते रहने के लिए मजबूर करते हैं, जिससे कीटों में पक्षाघात और मृत्यु हो जाती है। हालांकि, कीट स्वयं चैनलों के आकार को बदलकर प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं।
अन्य वैज्ञानिकों द्वारा किए गए पिछले आनुवंशिक अध्ययनों के साथ-साथ हमारे अध्ययन में भी एनोफेलेस डार्लिंगी में इस प्रकार का प्रतिरोध नहीं पाया गया। इसके विपरीत, हमने पाया कि प्रतिरोध एक अलग तरीके से विकसित होता है: विषाक्त यौगिकों को तोड़ने वाले एंजाइमों को एन्कोड करने वाले जीनों के एक समूह के माध्यम से। इन एंजाइमों, जिन्हें P450 के नाम से जाना जाता है, की उच्च गतिविधि अक्सर अन्य मच्छरों में कीटनाशक प्रतिरोध के विकास के लिए जिम्मेदार होती है। 20वीं शताब्दी के मध्य में कीटनाशकों के उपयोग की शुरुआत के बाद से, दक्षिण अमेरिका में P450 जीनों के इसी समूह में कम से कम सात बार स्वतंत्र रूप से उत्परिवर्तन हुआ है।
फ्रेंच गुयाना में, P450 जीनों के एक अन्य समूह ने भी इसी तरह का विकासवादी पैटर्न दिखाया, जिससे इन एंजाइमों और अनुकूलन के बीच घनिष्ठ संबंध की पुष्टि होती है। इसके अलावा, जब मच्छरों को सीलबंद कंटेनरों में रखा गया और उन्हें पाइरेथ्रॉइड कीटनाशकों के संपर्क में लाया गया, तो अलग-अलग मच्छरों में P450 जीनों में अंतर उनके जीवित रहने के समय से संबंधित पाया गया।
दक्षिण अमेरिका में, कीटनाशकों का उपयोग करके बड़े पैमाने पर मलेरिया नियंत्रण अभियान छिटपुट ही थे और संभवतः मच्छरों के विकास का प्राथमिक कारण नहीं रहे होंगे। इसके बजाय, मच्छर अप्रत्यक्ष रूप से कृषि कीटनाशकों के संपर्क में आए होंगे। दिलचस्प बात यह है कि हमने विकसित कृषि वाले क्षेत्रों में विकास के सबसे स्पष्ट संकेत देखे।
हाल के वर्षों में मलेरिया नियंत्रण में नए टीकों और अन्य प्रगति के बावजूद, मलेरिया के प्रसार को कम करने के लिए मच्छरों पर नियंत्रण अभी भी महत्वपूर्ण बना हुआ है।
कई देश मलेरिया से निपटने के लिए आनुवंशिक अभियांत्रिकी का परीक्षण कर रहे हैं। इस तकनीक में मच्छरों की आबादी को आनुवंशिक रूप से संशोधित करके उनकी संख्या कम करना या मलेरिया परजीवी के प्रति उनकी प्रतिरोधक क्षमता को कम करना शामिल है। हालांकि मच्छरों की उल्लेखनीय अनुकूलन क्षमता एक चुनौती पेश कर सकती है, लेकिन संभावनाएं आशाजनक हैं।
मैं और मेरे सहयोगी उभरते कीटनाशक प्रतिरोध का पता लगाने के तरीकों को बेहतर बनाने के लिए काम कर रहे हैं। जीनोम अनुक्रमण नए या अप्रत्याशित विकासवादी प्रतिक्रियाओं का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण बना हुआ है। अनुकूलन जोखिम सबसे अधिक तब होता है जब लंबे समय तक और तीव्र चयनात्मक दबाव बना रहता है; इसलिए, कीटनाशकों के उपयोग को कम करना, संशोधित करना और चरणबद्ध तरीके से करना प्रतिरोध के विकास को रोकने में मदद कर सकता है।
दवाओं के प्रति बढ़ती प्रतिरोधक क्षमता से निपटने के लिए समन्वित निगरानी और उचित प्रतिक्रियाएँ आवश्यक हैं। विकास के विपरीत, मनुष्य भविष्य की भविष्यवाणी करने में सक्षम हैं।
जेकब ए. टेनेसेन को हार्वर्ड टीएच चान स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ और ब्रॉड इंस्टीट्यूट के माध्यम से नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ से वित्तीय सहायता प्राप्त हुई।