Caracterización genética de Plasmodium falciparum en 9 distritos de la región de Loreto, Perú (2009-2020)

Abstract

La malaria causada por Plasmodium falciparum continúa siendo un problema de salud pública en la Amazonía peruana, especialmente en la región de Loreto, donde persiste la transmisión a pesar de las múltiples intervenciones de control. Este estudio tuvo por objetivo caracterizar genéticamente poblaciones de P. falciparum en nueve distritos de Loreto durante 2009–2020 mediante un panel de siete microsatélites neutros. Se integraron datos de distintos contextos epidemiológicos (PAMAFRO, periodo post-PAMAFRO y Plan Malaria Cero) y se analizaron genotipos multilocus para describir la diversidad espacial y la distribución de linajes multilocus entre distritos. Se estandarizaron tamaños alélicos y se emplearon métricas de diversidad, AMOVA, STRUCTURE, PCA y redes de haplotipos (MSN) para explorar la estructura genética. Para la identificación de linajes se agruparon MLGs en haplogrupos usando un criterio operativo (≤2 loci de diferencia). De las 395 muestras originales, 380 completas fueron analizadas para definición de linajes. El estudio evidenció heterogeneidad espacial en la diversidad genética y en la estructura poblacional de P. falciparum en Loreto entre 2009 y 2020. Se identificaron 35 linajes multilocus y se observó coexistencia de linajes predominantes y linajes localizados. Las evidencias obtenidas fueron consistentes con escenarios de transmisión focal y circulación restringida de genotipos en varios focos. Se concluye que el enfoque multilocus, tal y como las redes de haplotipos y definición operativa de linajes, resultó útil como herramienta descriptiva para la vigilancia molecular exploratoria. Se recomienda integrar análisis multilocus en marcos de vigilancia que incluyan metadatos epidemiológicos estandarizados y la evaluación sistemática de marcadores de resistencia y variantes diagnósticas (espaciales y temporales) para maximizar la utilidad operativa de la información genética en contextos de control y eliminación.

Malaria caused by Plasmodium falciparum remains a public health problem in the Peruvian Amazon, particularly in the Loreto region, where transmission persists despite multiple control interventions. This study aimed to genetically characterize P. falciparum populations in nine districts of Loreto between 2009 and 2020 using a panel of seven neutral microsatellite markers. Data from different epidemiological contexts (PAMAFRO, post-PAMAFRO period, and the Plan Malaria Cero) were integrated, and multilocus genotypes were analyzed to describe spatial patterns of genetic diversity and the distribution of multilocus lineages across districts.Allelic sizes were standardized, and genetic diversity metrics, AMOVA, STRUCTURE, PCA, and haplotype networks (MSN) were applied to explore population genetic structure. Lineages were identified by clustering multilocus genotypes (MLGs) into haplogroups using an operational criterion (≤2 loci of difference). Of the 395 original samples, 380 complete genotypes were included in the lineage definition. The study revealed marked spatial heterogeneity in genetic diversity and population structure of P. falciparum in Loreto between 2009 and 2020. A total of 35 multilocus lineages were identified, with coexistence of predominant and localized lineages. The observed patterns were consistent with scenarios of focal transmission and restricted circulation of genotypes across multiple transmission foci. In conclusion, the multilocus approach, including haplotype networks and operational lineage definitions, proved to be a useful descriptive tool for exploratory molecular surveillance. We recommend integrating multilocus analyses into surveillance frameworks that incorporate standardized epidemiological metadata and systematic evaluation of resistance markers and diagnostic variants, both spatially and temporally, to maximize the operational value of genetic information in malaria control and elimination settings.