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L’editing genetico che potrebbe renderci invisibili alle zanzare

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Foto: NIAID

Addio punture di zanzare. In estate, questa prospettiva sembra un’utopia. Sebbene per noi rappresentino solo l’altra faccia della medaglia della bella stagione, le punture di questi insetti sono un importante problema sanitario in altri paesi del mondo, in quanto mezzo di diffusione di gravi malattie infettive. Basti pensare alle zanzare Anopheles, che infettano gli esseri umani con il plasmodio della malaria, oppure alle zanzare della specie Aedes aegypti, che ogni anno causano malattie come la dengue, la febbre gialla, la chikungunya e l’infezione da virus zika. Un team di ricercatori dell’Università della California è riuscito a modificare geneticamente le zanzare appartenenti proprio alla specie Aedes aegypti, colpendo il loro apparato visivo, e, potenzialmente, rendendole incapaci di riconoscere un bersaglio umano. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Current Biology.

Come le zanzare scelgono il loro obiettivo

Come per tutte le zanzare, anche nel caso delle Aedes aegypti a procurare le punture sono le femmine, in quanto necessitano i nutrienti che derivano dal sangue per lo sviluppo delle uova. A differenza delle zanzare Anopheles, che pungono principalmente di notte, queste zanzare cercano gli esseri umani durante il giorno, in particolare durante le ore dell’alba e al tramonto.

Ma come fanno a individuare la loro fonte di nutrimento? Con la vista, potenziata dall’anidride carbonica espulsa dalle persone durante la respirazione. È un meccanismo che funziona per tutte le zanzare che si cibano di sangue umano: rilevando i pennacchi di anidride carbonica emessi dal respiro, le zanzare femmine diventano molto più reattive ai segnali visivi e ad altri stimoli, come l’odore della pelle, anche a metri di distanza. In più, questa specie di zanzare sarebbe particolarmente attratta dalle persone che indossano abiti scuri: diversi studi hanno dimostrato che, anche senza la presenza di esseri umani, l’anidride carbonica stimola le zanzare a cercare immagini più scure rispetto a quelle più chiare. In sostanza, quindi, le zanzare Aedes aegypti sono attratte da segnali visivi ad alto contrasto (come il nero sul bianco) e utilizzano segnali olfattivi della pelle per aiutarle a raggiungere l’obiettivo finale, cioè noi.

Come un tiro al bersaglio

I ricercatori, guidati da Craig Montell, hanno sfruttato queste caratteristiche già conosciute di Aedes aegypti per studiarne il comportamento una volta modificata la loro vista, utilizzando la tecnologia di editing genetico Crispr-Cas9. In particolare, gli scienziati si sono concentrati sui geni che codificano per le rodopsine chiamate Op1 e Op2, proteine espresse negli occhi della zanzara e che sono fondamentali per il riconoscimento dei segnali visivi. Gli esperimenti sono stati condotti in una particolare gabbia che presentava al suo interno un cerchio nero e un cerchio bianco, in modo da monitorare i movimenti delle zanzare, che normalmente si dirigono verso il cerchio nero, come in un tiro al bersaglio. Eliminando entrambi i geni Op1 e Op2, gli scienziati hanno constatato che veniva abolita l’attrazione esercitata dal bersaglio nero, senza però che venisse compromessa la vista in generale. L’editing genetico non ha reso le zanzare cieche: gli animali hanno mostrato normali risposte sia al rilevamento della luce che a quello degli odori. Potenzialmente, quindi, i bersagli umani potrebbero risultare invisibili al meccanismo di riconoscimento specifico delle zanzare, scongiurando in tal modo le punture.

Tuttavia, nel prossimo futuro i ricercatori dovranno esporre le zanzare mutanti agli esseri umani, per capire se effettivamente l’alterazione della vista potrà inficiare sulle punture degli insetti. L’obiettivo finale, infatti, è proprio quello di evitare che le zanzare ci pungano, trasmettendoci agenti infettivi in grado di causare malattie anche gravi. Le zanzare rappresentano un importante problema per la sanità pubblica in molte regioni del mondo e, con il progressivo aumento delle temperature dovuto al cambiamento climatico, la situazione non è certo destinata a migliorare. “Ogni anno c’è una pandemia causata da malattie trasmesse dalle zanzare“, ha detto al New York Times Montell. La manipolazione genetica, quindi, potrebbe rappresentare un modo per arginare questo fenomeno.

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