Zanzare ‘modificate’ per non diffondere malaria, lo studio

Geneticamente modificate per non diffondere la malaria. Un team di ricercatori dell’Imperial College London è riuscito nell’impresa di ‘progettare’ zanzare che rallentano nel loro intestino la crescita dei parassiti che causano la malattia, impedendo di fatto la trasmissione con una strategia ingegnosa. Protagonista dello studio pubblicato su ‘Science Advances’: la principale specie di zanzara portatrice della malattia nell’Africa subsahariana, cioè l’Anopheles gambiae. Con una modifica al Dna gli scienziati sono riusciti a far sì che, quando l’insetto prende il ‘pasto di sangue’, produca due molecole, peptidi antimicrobici, nelle sue viscere. Questi peptidi, originariamente isolati dalle api mellifere e dalle rane artigliate africane, compromettono lo sviluppo del parassita della malaria.

In pratica, si ritarda di alcuni giorni il passaggio allo stadio successivo del parassita e quindi il suo arrivo alle ghiandole salivari della zanzara. Nel frattempo è giunto il momento in cui si prevede che la maggior parte delle zanzare in natura muoia. I peptidi agiscono interferendo con il metabolismo energetico del parassita, ma tutto questo ha anche qualche effetto sulla zanzara, facendo sì che abbia una vita più breve e diminuendo ulteriormente la capacità di trasmettere il parassita. Finora la tecnica ha dimostrato di ridurre drasticamente la possibilità di diffusione della malaria in un ambiente di laboratorio. Ma se dimostrata sicura ed efficace in contesti del mondo reale, potrebbe offrire un nuovo potente strumento per aiutare a eliminare la malattia che ancora oggi rimane una delle più devastanti, mettendo a rischio circa la metà della popolazione mondiale. Solo nel 2021 la malaria ha infettato 241 milioni di persone e ne ha uccise 627mila, principalmente bambini di età inferiore ai 5 anni nell’Africa subsahariana.

L’innovazione è stata progettata dai ricercatori del team ‘Transmission: Zero’ in modo da poter essere accoppiata con l’esistente tecnologia di ‘gene drive’, con l’obiettivo di diffondere la modifica e ridurre drasticamente la trasmissione della malaria. Esperti dell’Institute for Disease Modeling alla Bill and Melinda Gates Foundation hanno anche sviluppato un modello che, per la prima volta, può valutare l’impatto delle modifiche utilizzate in una varietà di contesti africani. Dalle loro analisi hanno scoperto che la modifica sviluppata dal team Transmission: Zero potrebbe essere un potente strumento per ridurre i casi di malaria anche dove la trasmissione è elevata.

“I progressi sulla malaria erano in stallo dal 2015”, ricorda il co-primo autore dello studio, Tibebu Habtewold. “Le zanzare e i parassiti che trasportano stanno diventando resistenti agli interventi disponibili come insetticidi e trattamenti e il finanziamento si è stabilizzato” su un certo livello. “Abbiamo bisogno di sviluppare nuovi strumenti innovativi”. Da qui l’idea di concentrarsi sulla catena di eventi che porta alla trasmissione, con l’idea di spezzarla. Dopo che una zanzara femmina morde un infetto, il parassista si sviluppa nella sua fase successiva all’interno del suo intestino e viaggia verso le ghiandole salivari, pronto a infettare la prossima persona che la zanzara punge. Tuttavia, solo il 10% circa delle zanzare vive abbastanza a lungo da consentire al parassita di svilupparsi abbastanza da essere infettivo. Il team ha puntato dunque ad aumentare ulteriormente i tempi di sviluppo del parassita nell’intestino.

Da molti anni cerchiamo inutilmente di produrre zanzare che non possono essere infettate dal parassita o che possono eliminarlo col proprio sistema immunitario – osserva la co-prima autrice dello studio Astrid Hoermann – Ritardare lo sviluppo del parassita all’interno della zanzara è un cambiamento concettuale che ha aperto molte più opportunità per bloccare la trasmissione della malaria dalle zanzare all’uomo”. Per utilizzare la modifica genetica e prevenire la diffusione della malaria nel mondo reale, è necessario diffonderla dalle zanzare allevate in laboratorio a quelle selvatiche. Il normale incrocio la diffonderebbe in una certa misura, ma poiché la modifica ha un ‘costo’ in termini di durata della vita ridotta, sarebbe probabilmente eliminata rapidamente grazie alla selezione naturale.

E qui entrerebbe in gioco un ulteriore trucco genetico: il gene drive, che può essere aggiunto alle zanzare le quali a questo punto farebbero ereditare preferenzialmente la modificazione genetica antiparassitaria, rendendola più diffusa tra le popolazioni naturali. Poiché la strategia è molto nuova, gli scienziati ne valuteranno passo passo la sicurezza creando due ceppi separati, ma compatibili di zanzare modificate: uno con la modifica antiparassitaria e uno con il gene drive. Potranno quindi testare prima la modifica antiparassitaria da sola, aggiungendo il gene drive solo una volta che si è dimostrata efficace. Se i primi test andranno a buon fine, “saremo pronti a portare” la strategia “alle prove sul campo entro i prossimi 2 o 3 anni”, spiega il co-autore principale, Nikolai Windbichler. “La storia – conclude il co-autore principale George Christophides – ci ha insegnato che non esiste una pallottola magica quando si tratta di controllare la malaria: dovremo usare tutte le armi a nostra disposizione. Il gene drive è un’arma così potente che, in combinazione con farmaci, vaccini e controllo delle zanzare, può aiutare a fermare la diffusione della malattia e salvare vite umane”.