Un fungo armato con una tossina di ragno stermina le zanzare: non è la trama di un film di fantascienza, ma un esperimento pubblicato su Science: un approccio transgenico contro la malaria
La malaria è una malattia causata dal protozoo parassita Plasmodium falciparum che colpisce centinaia di milioni di persone in tutto il mondo, causando ogni anno circa 400.000 morti. I vettori di tale parassitosi sono le zanzare del genere Anopheles. Anni di insetticidi non sono bastati ad eradicare la malaria, e anzi hanno portato alla diffusione di ceppi di zanzare resistenti.
Ma la risposta degli scienziati non si è fatta attendere: la tendenza ora è quella della modifica genetica. A carico delle zanzare, ma non solo. In uno studio pubblicato su Science, i ricercatori dell’università del Maryland e del Burkina Faso hanno descritto il primo esperimento eseguito (quasi) sul campo che sfrutta un approccio transgenico per combattere la malaria. L’organismo geneticamente modificato è un fungo che infetta naturalmente le zanzare; esso è ingegnerizzato per esprimere una potente tossina che uccide l’insetto prima che abbia il tempo di riprodursi non lasciandogli scampo.
Il fungo killer
Non è il primo approccio di questo tipo, ma l’unico che abbia superato le mura del laboratorio per essere testato in un villaggio simulato e chiuso all’esterno situato nel Burkina Faso, nell’Africa occidentale. I risultati sono stati promettenti, con una riduzione di oltre il 99% della popolazione di zanzare in sole due generazioni. Il sistema sfrutta il fungo Metarhizium pingshaense, che di per sé infetta gli insetti, ma li uccide molto lentamente. Con qualche modifica, M. pinghaense si trasforma in un’arma potentissima contro le zanzare portatrici della malaria.
L’approccio transgenico
I ricercatori hanno inserito nel fungo un gene per una tossina chiamata Hybrid, che deriva dal veleno di una specie di ragno originaria dell’Australia. Non solo il fungo transgenico diventa capace di produrre la tossina Hybrid, ma lo fa in maniera controllata, solo all’interno del corpo dell’insetto.
La sequenza usata per modificare il fungo, oltre alle istruzioni per sintetizzare Hybrid, contiene anche una sorta di “interruttore”, che normalmente “accende” determinati geni, come quello responsabile della costruzione di una barriera per nascondere il patogeno dal sistema immunitario dell’insetto. L’interruttore esiste perché questi geni, la cui attivazione richiede molta energia, inizino a funzionare solo dopo che il fungo ha infettato l’insetto, cioè quando ne ha veramente bisogno. Sfruttando questo sistema, i ricercatori hanno fatto in modo che il fungo transgenico producesse Hybrid solo nel corpo della zanzara.
Preciso ed efficace
Il ceppo di M. pinghaense utilizzato è molto selettivo nella scelta del proprio ospite. In particolare, adora le zanzare. Non costituisce quindi una minaccia per altre specie di insetti, come le api, che al contrario cerchiamo di proteggere.
Figura 1 – Una zanzara infettata dal fungo Metharizium, modificato per esprimere una proteina fluorescente
Gli esperimenti hanno dimostrato che il fungo transgenico riduce la popolazione di zanzare adulte di più del 99% in soli 45 giorni, portandole dalle 1500 iniziali a soli 13 esemplari. Una percentuale importante, sia rispetto al gruppo non trattato che a quello trattato con il fungo wild type, ossia la versione originale, non modificata geneticamente. In poco tempo, il ceppo transgenico determina un collasso della popolazione: poco più di una decina di individui sono pochi per ricostituire uno sciame e garantire l’accoppiamento. La produzione di uova da parte delle femmine infette, inoltre, cala drasticamente.
Il prossimo passo sarà soddisfare i requisiti regolatori per testare questo approccio su una comunità o villaggio locale. Una possibilità che dopo i promettenti risultati di questo studio, sia in termini di sicurezza che di efficacia, sembra sempre più vicina.
Fonte:
Lovett, B. et al. Transgenic Metarhizium rapidly kills mosquitoes in a malaria-endemic region of Burkina Faso Lovett, B. et al. (2019). Science. Vol. 364, Issue 6443, pp. 894-897 . DOI: 10.1126/science.aaw8737
