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Tecniche di ingegneria genetica per eliminare definitivamente la malaria

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Anopheles gambiae mosquito. James D. Gathany

Un gruppo di ricercatori del Regno Unito ha applicato tecniche di ingegneria genetica per modificare il DNA delle zanzare Anopheles gambiae. Lo scopo è quello di creare una popolazione di insetti femmina non fertili e bloccare quindi la riproduzione di questa specie. Così facendo si apre la strada ad un metodo innovativo, potenzialmente efficace e sicuro, per debellare la malaria.

Questa specie di zanzara è trai più importanti vettori di malaria nell’Africa sub-sahariana, in particolare del più pericoloso parassita della malaria, il Plasmodium falciparum. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Biotechnology.

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La malaria nel mondo

Secondo il più recente rapporto dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), nel 2016, 91 paesi hanno segnalato un totale di 216 milioni di casi di malaria, con un aumento di 5 milioni di casi rispetto all’anno precedente. Il bilancio globale delle morti per malaria ha raggiunto i 445.000 casi, circa lo stesso numero riportato nel 2015.

Sebbene l’incidenza dei casi di malaria sia diminuita a livello globale dal 2010, il tasso di declino si è arrestato e addirittura invertito in alcune regioni dal 2014.

L’Africa continua a rappresentare la regione più colpita, con circa il 90% dei casi di malaria e decessi in tutto il mondo.

Gli obiettivi dell’OMS sono di ridurre i tassi di mortalità della malaria nel mondo, rispetto al 2015, di almeno il 40% entro il 2020, di almeno il 75% entro il 2025 e di almeno il 90% entro il 2030. Propositi estremamente ambiziosi, che dipendono non solo dallo sviluppo di tecniche efficaci per contrastare la diffusione della malattia e del suo vettore, ma anche da terapie adeguate e dalla loro capillare distribuzione, anche nei paesi economicamente più deboli.

La malaria in Europa

Sempre secondo il rapporto World Malaria Report 2017, le roccaforti della malaria nella regione europea erano Armenia, Azerbaijan, Georgia, Kazakistan, Kirghizistan, Federazione russa, Tagikistan, Turchia, Turkmenistan e Uzbekistan. Dal 2010 al 2016 non sono stati registrati decessi per malaria nel nostro continente.

La maggior parte dei casi sono di “importazione”, legati alla migrazione dai paesi africani.

In tutta la regione, sono stati registrati nel periodo considerato tra circa 7.000 e 8.000 casi di malaria, con un lieve aumento dal 2012 al 2015. Al contrario, i casi mortali di malaria importata si sono ridotti rapidamente e sensibilmente, passando da poco più di 20 nel 2010 a 7 nel 2016.

Nel 2016 i paesi europei con il maggior numero di casi di malaria importati sono stati Francia (2.500 casi), Regno Unito (1.397) e Germania (1.063 casi).

Modificare un gene di zanzara per salvare molte vite

I ricercatori dell’Imperial College London hanno valutato la possibilità di interferire nei processi che determinano il sesso nelle zanzare di Anopheles gambiae, bloccando selettivamente la trascrizione del gene doublesex (dsx).

Questo gene codifica due trascrizioni alternative: dsx-femmina o dsx-maschio, che controllano la differenziazione nei due sessi.

Utilizzando la tecnica di editing genetico CRISPR/Cas9, i ricercatori sono riusciti a bloccare uno specifico introne, impedendo la formazione della trascrizione dsx-femmina, ma senza influenzare lo sviluppo maschile o la fertilità. Allo stesso tempo, le femmine omozigote per l’allele disgregato hanno mostrato un fenotipo intersessuale e una completa sterilità.

Il gene modificato si è diffuso rapidamente nelle zanzare oggetto dell’esperimento, raccolte in gabbie all’interno di un insettario all’Imperial College di Londra. In sole 7-11 generazioni la sua prevalenza ha raggiunto il 100%, riducendo progressivamente la produzione di uova fino al totale azzeramento.

Grazie ad alcuni vincoli funzionali sui geni modificati con la tecnica CRSPR/Cas9, non è stata registrata la formazione di alcuna selezione di alleli resistenti. Questo riscontro sembra indicare quindi che la metodica utilizzata potrebbe rappresentare un mezzo definitivo per bloccare la riproduzione delle zanzare. A conferma di questo è il fatto che pur comparendo zanzare con varianti resistenti al CRSPR/Cas9, queste non hanno impedito la diffusione nella specie del gene modificato.

Il tallone di Achille

I risultati di questo studio forniscono una concreta speranza per il contrasto alla proliferazione degli insetti vettori della malaria. La tecnica di editing genetico si è dimostrata efficace e a prova di fenomeni di resistenza.

Si tratta però di un esperimento condotto in un ambiente limitato, su una specifica specie di zanzara. Quanto evidenziato nel setting sperimentale ristretto, andrà ora confermato su popolazioni di insetti in spazi più larghi. In condizioni ambientali il più possibile simili a quelle naturali.

Certo è che i ricercatori britannici potrebbero aver identificato, quello che loro stessi definiscono come il “tallone di Achille” di molti insetti nocivi. Questo consentirebbe di aggredire in modo efficace differente specie, grazie a specifici interventi di ingegneria genetica.

 

Franco Folino

 

Volume 36 Issue 9

 

Kyros Kyrou, et al. A CRISPR–Cas9 gene drive targeting doublesex causes complete population suppression in caged Anopheles gambiae mosquitoes. Nature Biotechnology. Published: 24 September 2018.

 

 

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franco.folino
Franco Folino è un medico chirurgo, specialista in cardiologia, e un giornalista. Ha iniziato a lavorare come cronista alla fine degli anni settanta, scrivendo articoli per diverse riviste italiane di sport motoristici, e in seguito anche in media televisivi privati, estendendo il suo interesse in altri campi dell’informazione. Ha pubblicato differenti articoli scientifici ed editoriali su prestigiose riviste internazionali. Ha contribuito alla nascita di Newence, diventandone il direttore responsabile dal marzo del 2017.

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