I nuovi successi della genetica nella lotta alla malaria

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Malaria

Nuovi risultati pubblicati in questi giorni sulla rivista Nature Biotechnology mostrano interessanti successi sulla manipolazione genetica nelle zanzare Anopheles gambiae per la lotta alla malaria.

Questa particolare specie di zanzara rappresenta il principale vettore del Plasmodium falciparum, l’agente patogeno della malaria nell’Africa subsahariana.

Ogni anno nel mondo oltre 650.000 persone muoiono di malaria, malattia tropicale cui è esposto il 40% della popolazione mondiale, prevalentemente nei Paesi poveri: centinaia di milioni di persone vengono infettate ogni giorno, 50 milioni di esse sono donne incinte e molti sono i bambini sotto i 5 anni.

Non esistendo ancora un vaccino contro il parassita trasmesso all’uomo dalle zanzare anofele, lo strumento di prevenzione più efficace resta il corretto utilizzo di zanzariere trattate con insetticidi naturali a lunga durata, in grado di salvare un bambino su cinque dalla morte per malaria.

Lo Studio

La ricerca è stata avviata da un gruppo di ricercatori dell’Imperial College di Londra nel 2003, inserita all’interno del progetto Target Malaria” diretto dal prof. Andrea Crisanti, professore presso il dipartimento di Parassitologia Molecolare dello stesso istituto londinese.

Il team studia da più di quindici anni la genetica delle zanzare Anopheles e può vantare il primato nell’aver realizzato i primi individui geneticamente modificati e di aver sequenziato l’intero genoma di Anopheles gambiae.

L’analisi è partita dall’identificazione di un gene doublesex presente nelle Anopheles gambie, responsabile dell’attribuzione del sesso nella zanzara.

Studi e tentativi precedenti avevano mostrato delle resistenze dovuti al fatto che i geni modificati non venivano trascritti in modo corretto. Tali problematiche appaiono superate con questo ultimo lavoro.

L’attuale successo vede l’applicazione della tecnica di gene drive, una manipolazione genetica che consente di selezionare solo le specifiche mutazioni che si vuole che siano trasmesse a tutta o quasi la progenie.

In laboratorio lo sviluppo delle femmine di anofele gambiae è stato alterato dal gene drive che interrompe la trasmissione del gene doublesex . Infatti:

  • I maschi e le femmine che ereditano solo una copia del gene distrutto si sviluppano normalmente e sono fertili;
  • I maschi portatori del gene modificato non mostrano differenze rispetto agli individui non modificati, così come le femmine portatrici di una sola copia di questo gene;
  • Le femmine che hanno due copie del gene modificato, invece, hanno caratteristiche sessuali miste e non sono più fertili.

Nel dettaglio tali zanzare femmine sviluppavano un’antenna simile ai maschi. Anche tratti della bocca hanno subito cambiamenti, impedendo loro di mordere per ottenere un pasto di sangue. Queste alterazioni hanno reso le femmine incapaci di deporre le uova.

Nell’ultimo passaggio i ricercatori hanno mescolato in due gabbie 300 zanzare di cui 150 femmine normali e 150 maschi portatori del gene drive.

In ogni generazione, dal 95% a più del 99% della progenie ereditava il gene in questione.

Dopo 7-11 generazioni si è assistito alla totale assenza di prole e quindi a una interruzione della capacità riproduttiva.

Se il risultato dovesse essere confermato in studi più ampi, questa strategia potrebbe essere in grado di sterminare una specie di zanzare portatrice di patologie.

La prospettiva a lungo termine è quella di rilasciare in natura delle zanzare modificate in modo che l’infertilità femminile si diffonda tra le zanzare che trasmettono la malaria, limitando così la probabilità d’infezione, ancora elevatissima.

Il gene drive infatti ha le potenzialità per portare alla completa eradicazione della malaria superando le barriere logistiche nei paesi più poveri di risorse, tuttavia occorreranno almeno 5-10 anni perché si possa pensare a un test in natura.

D’altro canto, tali scoperte potrebbero essere utili anche per contrastare altre epidemie come zika, dengue e febbre gialla, candidandosi ad entrare nella storia delle scoperte scientifiche che hanno cambiato il mondo, come gli antibiotici e i vaccini.

“C’è ancora molto lavoro da fare, in termini sia di sperimentazione della tecnologia su studi di laboratorio più ampi sia di verifica della fattibilità di interventi nelle nazioni più colpite dall’infezione”

 

Fonti| Abstract

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Chiara Maria Palmisano
Sono una studentessa universitaria iscritta al sesto anno del C.d.L. in Medicina e Chirurgia presso l'università di Bari.