Malaria, una guerra tra microbi blocca l’infezione

La strategia

Malaria, una guerra tra microbi blocca l’infezione

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Immagine: CDC/ James Gathany, Public domain, via Wikimedia Commons
di redazione
Il ceppo TC1 del batterio Delftia tsuruhatensis blocca la crescita del Plasmodium nell’intestino delle zanzare, impedendo al parassita di raggiungere le ghiandole salivari e di innescare l’infezione attraverso la puntura dell’insetto. Il batterio non deve subire modifiche genetiche per funzionare

Fermare la malaria a monte, bloccandola nella fase iniziale. Ossia impedire al parassita Plasmodium, che provoca l’infezione, di svilupparsi all’interno delle zanzare che lo ospitano e lo diffondono. Il sistema per riuscirci è stato scoperto per caso in un laboratorio di ricerca sulla malaria dell’azienda farmaceutica GlaxoSmithKline in Spagna. 

Quello che agli scienziati inizialmente era apparso come un ostacolo al loro lavoro si è rivelato presto una potenziale e inaspettata soluzione al problema. 

Alcune zanzare selezionate per lo studio non venivano colonizzate dal parassita che è responsabile della malaria, un inconveniente non da poco per chi doveva analizzare la trasmissione della malattia dall’insetto all’uomo. Ma il disappunto è durato poco. I ricercatori infatti hanno scoperto in poco tempo cosa rendeva le zanzare immuni al Plasmodium

intuendo di avere tra le mani una possibile nuova arma con cui fermare la malaria. A proteggere l’insetto dal parassita è un ceppo del batterio gram-negativo Delftia tsuruhatensis, denominato TC1. Le zanzare che ospitavano questo microbo non sviluppavano il Plasmodium nel loro intestino. I ricercatori hanno quindi introdotto il batterio nelle zanzare che ne erano prive osservando lo stesso fenomeno: il plasmodium non attecchiva nell’intestino degli insetti.  

Rispetto ad analoghe strategie tentate in passato, quest’ultima ha una marcia in più. L’idea di  ricorrere ai microbi per controllare le malattie trasmesse dalle zanzare non è nuova. Un approccio simile è stato tentato con successo contro la dengue sfruttando la capacità del batterio Wolbachia pipientis di combattere il virus che provoca la malattia. Ma nel caso della malaria gli unici microbi in grado di allontanare il Plamosidum dalle zanzare erano stati batteri geneticamente modificati. L’editing genetico è una strategia costosa, dai risvolti imprevedibili e soggetta a critiche per gli effetti che può provocare sull’ecosistema. 

Il batterio protagonista del nuovo studio pubblicato su Science, invece, inibisce naturalmente lo sviluppo del parassita all’interno delle zanzare senza interventi di editing genetico e può essere introdotto negli insetti semplicemente attraverso il cibo. Una volta arrivato nell’intestino, il batterio vi resta per sempre senza influenzare la sopravvivenza della zanzara o quella della sua prole.  Gli scienziati hanno osservato che D. tsuruhatensis interrompe la crescita del Plasmodium nell'intestino della zanzara, che è il luogo dove il parassita si sviluppa prima di trasferirsi nelle ghiandole salivari dell'insetto. Rispetto alle zanzare prive del batterio, gli insetti equipaggiati con il batterio avevano circa il 75 per cento in meno di oocisti di Plasmodium, strutture simili a uova che il parassita forma nell'intestino dell’insetto.

I ricercatori hanno testato questa potenziale strategia anti-malaria in esperimenti sui roditori, osservando che lo sviluppo interrotto del Plasmodium nelle zanzare comportava una trasmissione ridotta dell’infezione: solo un terzo dei topi punti dagli insetti portatori di batteri era stato infettato, rispetto al 100 per cento degli animali punti da zanzare normali.

Infine, gli scienziati hanno condotto un esperimento in Burkina Faso  per mettere alla prova la nuova arma nel mondo reale.  Le zanzare sono state inserite all’interno di una grande gabbia che ospitava piante e luoghi di riproduzione tipici degli insetti per simulare uno scenario naturale. All’interno della struttura erano stati posizionati batuffoli imbevuti di zucchero e di D. tsuruhatensis grazie ai quali è stato  possibile colonizzare circa i tre quarti della popolazione di zanzare con il batterio. Quando queste zanzare si nutrivano del sangue delle persone affette da malaria, il batterio bloccava lo sviluppo del parassita, proprio come era accaduto in laboratorio.

C’è un ultimo aspetto interessante dello studio: D. tsuruhatensis blocca la crescita di Palsmodium rilasciando una sostanza chiamata harmane, un composto presente nelle piante e usato come medicinale in alcune culture che potrebbe essere applicato alle zanzariere o ad altri oggetti con cui gli insetti entrano in contatto.