A luta contra as doenças infecciosas é uma corrida contra a evolução. As bactérias desenvolvem resistência aos antibióticos e os vírus evoluem constantemente para se espalharem mais rapidamente. As doenças transmitidas por insetos representam outro campo de batalha evolutivo: os próprios insetos estão desenvolvendo resistência aos venenos que os humanos usam para matá-los.
Em particular, a malária transmitida por mosquitos mata mais de 600.000 pessoas anualmente. Desde a Segunda Guerra Mundial,inseticidas—Armas químicas concebidas para matar mosquitos Anopheles infectados com o parasita da malária—têm sido usadas para combater a malária.
No entanto, os mosquitos desenvolvem rapidamente estratégias para neutralizar essas substâncias.inseticidas ineficazes, expondo milhões de pessoas a um risco maior de infecções fatais. Meu estudo publicado recentemente, realizado em colaboração com colegas, explica o porquê.
Como geneticista evolucionista, estudo a seleção natural — a base da evolução adaptativa. As variações genéticas mais benéficas para a sobrevivência substituem as desvantajosas, levando a mudanças nas espécies. As capacidades evolutivas do mosquito Anopheles são verdadeiramente surpreendentes.
Em meados da década de 1990, a maioria dos mosquitos Anopheles na África era suscetível a inseticidas piretroides, originalmente derivados de crisântemos. O controle de mosquitos dependia principalmente de dois métodos à base de piretroides: mosquiteiros tratados com inseticida para proteger os mosquitos enquanto dormiam e pulverizações residuais de inseticida nas paredes dos edifícios. Somente esses dois métodos provavelmente evitaram mais de 500 milhões de casos de malária entre 2000 e 2015.
No entanto, mosquitos do Gana ao Malawi estão agora desenvolvendo resistência a pesticidas com frequência, mesmo em concentrações 10 vezes maiores que a dose letal anterior. Além das medidas de controle dos mosquitos Anopheles, as atividades agrícolas podem expor inadvertidamente os mosquitos a inseticidas piretroides, agravando ainda mais sua resistência.
Em algumas partes da África, os mosquitos Anopheles desenvolveram resistência a quatro classes de inseticidas usados para controlar a malária.
Os mosquitos Anopheles e os parasitas da malária também são encontrados fora da África, onde a pesquisa sobre resistência a pesticidas é menos comum.
Em grande parte da América do Sul, o principal vetor da malária é o mosquito Anopheles darlingi. Este mosquito é tão diferente dos vetores da malária na África que pode pertencer a um gênero diferente — Nyssorhynchus. Juntamente com colegas de oito países, analisei os genomas de mais de 1.000 mosquitos Anopheles darlingi para compreender sua diversidade genética, incluindo quaisquer alterações causadas por atividades humanas recentes. Meus colegas coletaram esses mosquitos em 16 localidades em um vasto território que se estende da costa atlântica do Brasil até a costa do Pacífico dos Andes, na Colômbia.
Descobrimos que, assim como seus parentes africanos, o *Anopheles darlingi* exibe uma diversidade genética extremamente alta — mais de 20 vezes maior que a dos humanos — indicando uma população muito grande. Espécies com um conjunto genético tão amplo são bem adaptadas a novos desafios. Quando uma população é tão grande, a probabilidade de surgimento de mutações apropriadas que proporcionem uma vantagem desejada aumenta. Uma vez que essa mutação começa a se espalhar, graças à vantagem numérica, mesmo a morte aleatória de alguns mosquitos não levará à sua extinção completa.
Em contraste, a águia-careca, nativa dos Estados Unidos, nunca desenvolveu resistência ao inseticida DDT e acabou por enfrentar a extinção. A eficiência evolutiva de milhões de insetos supera em muito a de apenas alguns milhares de aves. De fato, nas últimas décadas, temos observado sinais de evolução adaptativa em genes associados à resistência a medicamentos em mosquitos Anopheles darlingi.
Os piretróides e o DDT, entre outros inseticidas, atuam no mesmo alvo molecular: canais iônicos que podem se abrir e fechar nas células nervosas. Quando esses canais estão abertos, as células nervosas estimulam outras células. Os inseticidas forçam esses canais a permanecerem abertos e a continuarem transmitindo impulsos, levando à paralisia e à morte dos insetos. No entanto, os insetos podem desenvolver resistência alterando a forma dos próprios canais.
Estudos genéticos anteriores realizados por outros cientistas, assim como o nosso estudo, não encontraram esse tipo de resistência em Anopheles darlingi. Em vez disso, descobrimos que a resistência se desenvolve de uma maneira diferente: por meio de um conjunto de genes que codificam enzimas que degradam compostos tóxicos. A alta atividade dessas enzimas, conhecidas como P450s, é frequentemente responsável pelo desenvolvimento de resistência a pesticidas em outros mosquitos. Desde o início do uso de pesticidas em meados do século XX, o mesmo conjunto de genes P450 sofreu mutações independentes pelo menos sete vezes na América do Sul.
Na Guiana Francesa, outro conjunto de genes P450 também apresentou um padrão evolutivo semelhante, confirmando ainda mais a estreita ligação entre essas enzimas e a adaptação. Além disso, quando mosquitos foram colocados em recipientes selados e expostos a inseticidas piretroides, as diferenças nos genes P450 entre os mosquitos individuais correlacionaram-se com seu tempo de sobrevivência.
Na América do Sul, as campanhas de controle da malária em larga escala com o uso de pesticidas foram apenas esporádicas e podem não ter sido o principal fator da evolução dos mosquitos. Em vez disso, os mosquitos podem ter sido expostos indiretamente a pesticidas agrícolas. Curiosamente, observamos os sinais mais pronunciados de evolução em regiões com agricultura desenvolvida.
Apesar do surgimento de novas vacinas e outros avanços no controle da malária nos últimos anos, o controle de mosquitos continua sendo fundamental para reduzir a disseminação da doença.
Diversos países estão testando a engenharia genética para combater a malária. Essa tecnologia envolve a modificação genética de populações de mosquitos para reduzir seu número ou sua resistência ao parasita da malária. Embora a notável capacidade de adaptação dos mosquitos possa representar um desafio, as perspectivas são promissoras.
Meus colegas e eu estamos trabalhando para aprimorar os métodos de detecção de resistência emergente a pesticidas. O sequenciamento genômico continua sendo crucial para detectar respostas evolutivas novas ou inesperadas. O risco adaptativo é maior sob pressão seletiva prolongada e intensa; portanto, minimizar, modificar e escalonar o uso de pesticidas pode ajudar a prevenir o desenvolvimento de resistência.
O monitoramento coordenado e as respostas adequadas são essenciais para combater a crescente resistência aos medicamentos. Ao contrário da evolução, os seres humanos são capazes de prever o futuro.
Jacob A. Tennessen recebeu financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde por meio da Escola de Saúde Pública Harvard TH Chan e do Broad Institute.
Data da publicação: 21/04/2026
