Un’infezione batterica per combattere l’epidemia di zanzare

Nuove avanzate tecnologie di induzione della sterilità

Lotta alle zanzare

Finalmente l’estate, finalmente il meritato riposo. Ma non per tutti. L’incubo dell’invasione di zanzare è il ritornello di queste giornate afose. Ed è così che in una classica serata d’agosto ci ritroviamo ad allestire un arsenale variopinto contro questo acerrimo nemico: spray anti-puntura, candele profumate alla citronella in qualsiasi angolo della casa, zampironi dispersi qua e là, braccialetti anti-zanzare. Insomma ci si prepara alla guerra.

In questo scenario di evidente allarmismo collettivo, si aggiunge il fatto che la zanzare sia il principale vettore di diffusione e contagio di pericolosi virus come il Dengue o il Zika. Pertanto, da parte della comunità scientifica, sono diversi gli sforzi impiegati in questa lotta.

Tralasciando l’amplia gamma di pesticidi chimici a disposizione, gli sforzi della scienza per strategie di contenimento di questi insetti si stanno spingendo oltre il verosimile. Le armi a disposizione della biologia per un genocidio di zanzare sono vari e riguardano essenzialmente la capacità di distruggere dei modelli comportamentali chiave: la ricerca dell’ospite, il bisogno di alimentarsi e l’accoppiamento per fini riproduttivi.

Un esempio ai limiti tra l’assurdo e il verosimile consiste ad esempio nella curiosa strategia sviluppata da alcuni ricercatori in Malesya: un brano di musica elettronica, precisamente di Skrillex, renderebbe sterile o quasi una popolazione di zanzare tigri.

Una nuova strategia di contenimento dalla microbiologia

Un’altra interessante strategia di contrasto all’epidemia di zanzare è stata recentemente proposta in un studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature, rivisitando una tecnica giá sviluppata e testata da parte di un gruppo di scienziati californiani nel 2017.

L’obbiettivo principale della tecnica messa appunto dai ricercatori dell’Università del Michigan consiste nella diffusione radiale di un allevamento artificiale di zanzare di sesso maschile sterili. Si tratta di una strategia già precedentemente utilizzata per ridurre la capacità di riproduzione, dunque diffusione endemica, delle zanzare.

La novità in questo caso deriva dall’impiego di un’infezione batterica in grado di indurre sterilità, senza allo stesso tempo influenzare la competitività delle zanzare maschio selvatiche per l’accoppiamento.

Che significa questo in termini biologici? Essenzialmente, la diffusione in campo aperto di zanzare maschio sterili, artificialmente ottenute, contrasta efficacemente la sopravvivenza della zanzara selvatica.

L’elegante sterminio microbiologico da parte di Wolbachia

Il batterio responsabile di quest’elegante sterminio appartiene al genere di batteri Gram negativi Wolbachia (esattamente i ceppi utilizzati dai ricercatori sono stati wAlbA e wAlbB) attraverso un processo chiamato incompatibilità citoplasmatica.

Wolbachia ha un’elevata capacità di trasmissione materna che garantisce la diffusione dell’infezione batterica. Il ceppo di zanzara utilizzato per questi esperimenti è Aedes albopictus, una zanzara tigre originaria del sud-est asiatico, ma ormai ampiamente diffusa in tutto il mondo.

Una serie di esperimenti di laboratorio hanno portato alla linea A. albopictus HC, una popolazione di zanzare soggette a tripla infezione da parte di 3 ceppi diversi del genere batterico Wolbachia, attraverso un metodo di trasfezione ex-vivo mediante micro-iniezione di materiale biologico.

Dopo questa prima fase sperimentale, i ricercatori hanno deciso di passare alla parte pratica e testare la strategia messa a punto in campo aperto e a grande scala. Le zone scelte per questo scopo, con il permesso delle autorità locali e nazionali, furono due aree residenziali in delle isole fluviali della città cinese di Guangzhou, la città cinese con la più alta tassa di trasmissione del dengue in Cina.

Prima del rilascio della linea di popolazione artificiale di zanzare A. albopictus HC, sono stati condotti una serie di studi preliminari del territorio e della diffusione della A. albopictus selvatica, in maniera tale da avere un controllo di riferimento.

La tecnologia al servizio delle comunitá residenti

Dopo un periodo di trattamento pari a 2 anni, la tecnologia messa a punto è stata in grado di eliminare quasi completamente la popolazione autoctona di A. albopictus, come si può osservare dal grafico a destra della Figura 1.

Allo stesso tempo, la popolazione delle comunità residenziali sotto sperimentazione ha reagito a favore della strategia adottata, con un notevole incremento dei consensi alla fine del trattamento (grafico a sinistra nella Figura 1.

Figura 1: a) Risultato delle interviste di soddisfazione dell’esperimento alla popolazione locale, prima e dopo il rilascio della linea di zanzare infette. b) Percentuale di abbattimento della popolazione di zanzare autoctona prima e dopo il trattamento nei due siti sotto sperimentazione.

Insomma, una strategia di sostituzione di una popolazione autoctona che permette di ottenere un maggior controllo della trasmissione di patogeni in zone urbane difficilmente accessibili per l’applicazione delle procedure standard di contenimento per vettori di trasmissione di patologie endemiche quali il dengue.

Serena Galiè

Bibliografia

Informazioni su Serena Galié 49 Articoli
Laureata in Biotecnologie Mediche con curriculum internazionale in Management in Medical Biotechnology presso l'Università Alma Mater Studiorum di Bologna. Master in Biotechnology of Environment and Health presso l'Università di Oviedo, in Spagna. Attualmente studentessa di un PhD in Nutrizione e Metabolismo presso l'Università Rovira I Virgili, a Tarragona in Spagna.

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