Abstract Trichuriasis is a neglected tropical disease that affects as many as 500 million individuals and can cause significant morbidity, even death. 1 For decades, it is thought to be caused by one species of Whipworm, Trichuris trichiura . Discrepancies in response rates to benzimidazole treatment for trichuriasis exist across clinical trial reports, and the emergence of anthelmintic resistance is predicted to be established within the next decade. 2,3 However, data that addresses these discrepancies and provides evidence for resistance does not exist. Here, we present the discovery of a novel Trichuris species, Trichuris hominis , causing Trichuriasis, and we provide genomic evidence that supports the establishment of drug resistance in humans. Combining long- and short-read sequencing approaches, we assembled a high-quality reference genome of Trichuris hominis to construct the species tree of the Trichuris genus and we sequenced a total of 752 individual worms which confirmed the phylogenetic placement and provided evidence supporting benzimidazole resistance. Gene duplication events across the species tree and a genome wide association study point towards β-tubulin variations as a source of albendazole resistance. Our results demonstrate how trichuriasis can be caused by more than one species of whipworm and that this species carries genomic variations conferring with drug resistance in humans. We anticipate our findings to have a profound impact on how we understand whipworm infections with implications on all present and future de-worming strategies across the globe. Efforts should support the development of species-level diagnostic tools, patient-centric treatment approaches in addition to mass-drug administration strategies, the definition of species-specific standard-of-care guidelines, and the incorporation of species diversity in vaccine development.

Albendazole-ivermectin combination therapy is a promising alternative to benzimidazole monotherapy for Trichuris trichiura control. We used fecal DNA metabarcoding to genetically characterize Trichuris populations in patients from a clinical trial showing lower albendazole-ivermectin efficacy in C&ocircte d'Ivoire (ERR below 70%) than in Lao PDR and Tanzania (ERR above 98%). ITS-1 and ITS-2 rDNA metabarcoding revealed the entire C&ocircte d'Ivoire Trichuris population was phylogenetically distinct from T. trichiura in Lao PDR and Tanzania, and more closely related to the porcine parasite Trichuris suis . Complete mitogenomes of eight adult Trichuris from C&ocircte d'Ivoire confirmed their species-level differentiation. Corresponding Trichuris ITS-1 and ITS-2 sequences in NCBI from individual human patients in Cameroon and Uganda and three captive non-human primates suggest this newly recognized species, T. hominis , is distributed beyond C&ocircte d'Ivoire and has zoonotic potential. Further work is needed to assess the impact of this Trichuris species on soil transmitted helminth control programs.

Abstract Soil-transmitted helminthiases (STH), including trichuriasis, pose a significant global burden, affecting numerous mammalian hosts. Traditional diagnostic methods have struggled to differentiate species within the Trichuris genus, prompting the use of molecular techniques to understand the diversity and zoonotic transmission of Trichuris spp. among humans and non-human primates (NHP), dogs and pigs. In this study, we used nanopore-based full-length ITS2 rDNA sequencing to genetically characterize and confirm the phylogenetic placement of the newly identified human-infecting Trichuris hominis and the well-known Trichuris trichiura . Using 670 samples from clinical studies in Côte d’Ivoire, Laos, Tanzania, and Uganda, along with publicly available ITS2 sequences, we confirmed two distinct clusters of human-infecting Trichuris species. We found a varying prevalence of T. hominis and T. trichiura across the four countries and that these were also present in NHP. Additionally, we demonstrated that ITS2 fragment length accurately differentiates both human-infecting Trichuris species and thus makes it a good diagnostic marker for future point-of-care applications in resource-constrained settings.