Identification of Southeast Asian Anopheles mosquito species using MALDI-TOF mass spectrometry

Malaria elimination in Southeast Asia remains a challenge, underscoring the importance of accurately identifying malaria mosquitoes to understand transmission dynamics and improve vector control. Traditional methods such as morphological identification require extensive training and cannot distinguish between sibling species, while molecular approaches are costly for extensive screening. Matrix-assisted laser desorption and ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) has emerged as a rapid and cost-effective tool for Anopheles species identification, yet its current use is limited to few specialized laboratories. This study aimed to develop and validate an online reference database for MALDI-TOF MS identification of Southeast Asian Anopheles species. The database, constructed using the in-house data analysis pipeline MSI2 (Sorbonne University), comprised 2046 head mass spectra from 209 specimens collected at the Thailand-Myanmar border. Molecular identification via COI and ITS2 DNA barcodes enabled the identification of 20 sensu stricto species and 5 sibling species complexes. The high quality of the mass spectra was demonstrated by a MSI2 median score (min-max) of 61.62 (15.94–77.55) for correct answers, using the best result of four technical replicates of a test panel. Applying an identification threshold of 45, 93.9% (201/214) of the specimens were identified, with 98.5% (198/201) consistency with the molecular taxonomic assignment. In conclusion, MALDI-TOF MS holds promise for malaria mosquito identification and can be scaled up for entomological surveillance in Southeast Asia. The free online sharing of our database on the MSI2 platform (https://msi.happy-dev.fr/) represents an important step towards the broader use of MALDI-TOF MS in malaria vector surveillance

Déterminants entomologiques de la transmission du paludisme dans la zone transfrontalière entre la Thaïlande et le Myanmar dans un contexte d'élimination de Plasmodium falciparum

The Thai-Myanmar border is an area of low, seasonal and unstable malaria transmission. Consequently, the infection is symptomatic in all age groups and malaria morbidity and mortality is high especially in pregnant women and children.Antimalarial drug resistances in Plasmodium falciparum constitute the main obstacle to tackle malaria in this area. In the absence of alternative antimalarial drugs, the development of artemisinin resistance in Plasmodium falciparum is a major threat to global public health as it could impair the important yet labile progress made to reduce malaria endemicity (on the TMB, malaria incidence drastically decrease from 2 cases / person / year in 1980 to 0.1 cases / person / year after 2010. The primary objective of this work is to evaluate the impact of antimalarial-based elimination strategy relying on universal coverage with early diagnosis and treatment and elimination of malaria transmission hotspots (villages were the prevalence of asymptomatic infection, usually submicroscopic)with mass drig administration. Secondary objectives aim at describing and understanding the modalities and dynamic of malaria transmission in the studied area.La zone transfrontalière entre la Thaïlande et le Myanmar (ZTTM) est une zone d'endémicité palustre où l'intensité de la transmission est faible, saisonnière et instable. Par conséquent, le paludisme est symptomatique dans toutes les classe d'âge et responsable d'une mobi-mortalité élevée, en particulier chez les femmes enceintes et les enfants. Les résistances de Plasmodium falciparum aux médicaments antipaludiques constituent le principal obstacle à la lutte contre le paludisme dans la région. L'apparition de souches de P. falciparum résistantes aux derniers médicaments encore efficaces (notamment les résistances à l'artémisinine) est particulièrement inquiétante car elle menace les acquis fragiles toutefois très importants en terme de contrôle du paludisme (dans la ZTTM, l'incidence du paludisme a été divisée par 20 au cours des trente dernières années passant 2 cas/personne/an dans le milieu des années 1980 à <0.1 cas/personne/an après 2010). L'objectif principal de cette thèse est de d'évaluer l'impact d'une stratégie d'élimination de P. falciparum basée sur des moyens médicamenteux (accès universel au diagnostic et traitement précoce et élimination du réservoir asymtpomatique, généralement sous-microscopique, par le traitement de masse)sur les indicateurs entomologiques de la transmission du paludisme. Les objectifs secondaires sont multiples et visent à mieux décrire et comprendre les modalités et la dynamique de la transmission du paludisme

Entomological determinants of malaria transmission along the Thai-Myanmar border in the context of Targeted Chemo-Elimination of Plasmodium falciparum

La zone transfrontalière entre la Thaïlande et le Myanmar (ZTTM) est une zone d'endémicité palustre où l'intensité de la transmission est faible, saisonnière et instable. Par conséquent, le paludisme est symptomatique dans toutes les classe d'âge et responsable d'une mobi-mortalité élevée, en particulier chez les femmes enceintes et les enfants. Les résistances de Plasmodium falciparum aux médicaments antipaludiques constituent le principal obstacle à la lutte contre le paludisme dans la région. L'apparition de souches de P. falciparum résistantes aux derniers médicaments encore efficaces (notamment les résistances à l'artémisinine) est particulièrement inquiétante car elle menace les acquis fragiles toutefois très importants en terme de contrôle du paludisme (dans la ZTTM, l'incidence du paludisme a été divisée par 20 au cours des trente dernières années passant 2 cas/personne/an dans le milieu des années 1980 à <0.1 cas/personne/an après 2010). L'objectif principal de cette thèse est de d'évaluer l'impact d'une stratégie d'élimination de P. falciparum basée sur des moyens médicamenteux (accès universel au diagnostic et traitement précoce et élimination du réservoir asymtpomatique, généralement sous-microscopique, par le traitement de masse)sur les indicateurs entomologiques de la transmission du paludisme. Les objectifs secondaires sont multiples et visent à mieux décrire et comprendre les modalités et la dynamique de la transmission du paludisme.The Thai-Myanmar border is an area of low, seasonal and unstable malaria transmission. Consequently, the infection is symptomatic in all age groups and malaria morbidity and mortality is high especially in pregnant women and children.Antimalarial drug resistances in Plasmodium falciparum constitute the main obstacle to tackle malaria in this area. In the absence of alternative antimalarial drugs, the development of artemisinin resistance in Plasmodium falciparum is a major threat to global public health as it could impair the important yet labile progress made to reduce malaria endemicity (on the TMB, malaria incidence drastically decrease from 2 cases / person / year in 1980 to 0.1 cases / person / year after 2010. The primary objective of this work is to evaluate the impact of antimalarial-based elimination strategy relying on universal coverage with early diagnosis and treatment and elimination of malaria transmission hotspots (villages were the prevalence of asymptomatic infection, usually submicroscopic)with mass drig administration. Secondary objectives aim at describing and understanding the modalities and dynamic of malaria transmission in the studied area