Fonte: Le Scienze24 novembre 2015Una zanzara mutante per sconfiggere la malaria
Applicando il nuovo metodo di editing genetico CRISPR-Cas9, un gruppo di ricercatori è riuscito a inserire un gene per gli anticorpi di resistenza alla malaria nel DNA della zanzara A. stephensi, il principale vettore dell'infezione in Asia. La mutazione si mantiene nella progenie nel 99,5 per cento dei casi, e potrebbe diffondersi in un'intera popolazione. Si tratta di un primo passo verso un'arma veramente efficace contro la malaria, ma va verificato con sperimentazioni sul campo(red)
geneticaepidemiologiaUna zanzara transgenica, sviluppata da ricercatori dell'Università della California a Irvine e a San Diego applicando la tecnica di editing genomico CRISPR-Cas9, potrebbe essere l'arma più potente mai realizzata finora per arrestare la diffusione della malaria: secondo quanto riferito sui
"Proceedings of the National Academy of Sciences", permetterebbe infatti di introdurre rapidamente in una popolazione di zanzare dei geni che bloccano la malattia.Sempre sui PNAS,
un secondo articolo, firmato da Alvaro Molina-Cruz dei National Institutes of Health degli Stati Uniti, e colleghi, riferisce la scoperta del gene che consente a P. falciparum, il plasmodio responsabile della malaria malattia, di adattarsi alle diverse specie di zanzare presenti nel mondo.Il plasmodio della malaria compie parte del suo ciclo vitale nell'organismo delle zanzare e la trasmissione della malattia all'uomo avviene attraverso la puntura di insetti infetti, che immettono il patogeno nel flusso sanguigno. Le due principali linee di ricerca per impedire il trasferimento si concentrano quindi sull'ospite umano oppure sulla zanzara.
Anopheles stephensi (Credit: Jim Gathany/Wikimedia Commons)Il gruppo di Irvine diretto da Anthony A. James focalizza da anni le sue ricerche sull'ingegnerizzazione di zanzare per combattere le malattie. Nel caso della febbre dengue, i ricercatori sono riusciti a isolare un anticorpo nell'organismo dei topi e a inserirlo nell'organismo delle zanzare che veicolano l'infezione. Il problema è che la mutazione poteva essere ereditata solo da metà della progenie.All'inizio di quest'anno, Ethan Bier e Valentino Gantz, dell'Università di San Diego, hanno annunciato di aver sviluppato un nuovo metodo per generare mutazioni in entrambe le copie di un gene, permettendo la trasmissione delle mutazioni con una probabilità del 95 per cento.I due gruppi hanno ora messo insieme le rispettive competenze per adattare il metodo di Bier e Gantz alle zanzare della specieAnopheles stephensi, il principale vettore della malaria in Asia. Il punto di partenza è stata la rivoluzionaria tecnica di editing genetico chiamata CRISPR-Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/caspase 9) che sfrutta il macchinario enzimatico di organismi molto semplici come batteri e Archea..La tecnica consente diintervenire sul DNA in modo mirato, e associata a una serie di geni che codificano per anticorpi efficaci contro la malaria, costituisce un "kit genetico" che, una volta iniettato in un embrione di zanzara, punta su un sito altamente specifico del DNA inserendovi i geni antimalaria. Per verificare la percentuale di casi di corretta trasmissione della mutazione alla progenie, i ricercatori hanno aggiunto al kit il gene che codifica per una proteina che conferisce agli occhi della zanzara una fluorescenza rossa.Dall'analisi è risultato che il 99,5 per cento della progenie aveva ereditato il tratto, confermando la trasmissione della mutazione. A questo punto manca solo la conferma dell'efficacia degli anticorpi, che dovrà essere ottenuta con una sperimentazione sul campo."Abbiamo compiuto un passo avanti significativo: ora sappiamo che il gene funziona", ha spiegato James. "Le zanzare che abbiamo creato non sono il risultato finale, ma sappiamo che questa tecnologia permette di creare in modo efficiente grandi popolazioni".Anopheles stephensi non è però l'unica specie di zanzara a trasmettere la malaria poiché il plasmodio può adattarsi a specie differenti. Questa capacità si deve a un gene, scoperto ora da Alvaro Molina-Cruz dei National Institutes of Health degli Stati Uniti a Rockville, nel Maryland, e colleghi, che firmano il secondo articolo pubblicato da PNAS.In un precedente lavoro, lo stesso gruppo di ricercatori aveva dimostrato che la proteina Pfs47 consente al parassita di diventare invisibile al sistema immunitario della zanzara. Ora Molina-Cruz e colleghi hanno scoperto che le varie popolazioni di P. falciparum in Africa, Asia e America hanno una limitata compatibilità con le zanzare di altri continenti: ciò dipende dalle diverse varianti - 42 in tutto - del gene Pfs47, che permettono d'interagire in modo specifico con le varie versioni dei recettori presenti nella zanzara.Questi risultati portano gli autori a sostenere un modello di tipo "chiave e serratura" per spiegare il fenomeno di globalizzazione della malattia: le diverse varianti della proteina codificata dal gene Pfs47 (le "chiavi") sono specifiche per i recettori ("le serrature") delle diverse specie di zanzare diffuse nel mondo.