Creato nuovo ceppo del batterio Wolbachia con maggiore capacità di interdire la diffusione del virus del dengue

La febbre del dengue è una grave malattia virale in forte espansione in varie nazioni della terra, che uccide nel mondo 40.000 persone all'anno e sta impegnando molto l'attività di ricerca internazionale. Negli ultimi tempi però le opzioni di contrasto iniziano a mostrare i primi concreti risultati, con la possibilità di arrivare presto a una soluzione di questo problema di salute collettiva.

La dengue è diffusa dalla zanzara Aedes aegypti (link: ECDC-EU) un dittero nematocero culicide, che a differenza di altre zanzare vive in prossimità dei centri urbani, in ambienti umidi, ma altra particolarità: è molto attiva di giorno. Come altre zanzare la femmina si nutre di sangue, necessario per rendere fertili le uova e a causa di questa attività è anche vettore di alcune malattie tra cui la febbre gialla e la febbre del dengue (link: Wikipedia-it), anche denominata febbre spacca-ossa; al di là di questo nome terrifico si tratta però di una febbre emorragica, che in molti casi si risolve in un paio di settimane, in altri casi risulta invece mortale, per assenza di adeguate cure e vaccini.

La trasmissione di questa malattia ha una dinamica anomala (sviluppo dell'epidemia anche laddove la zanzara sia scarsamente presente). Secondo quanto riportato in un studio dell'Università di Davis, California ciò sarebbe da ricollegarsi a una sua interazione con le abitudini delle persone colpite.

Dal punto di vista della cura grandi possibilità si sono aperte con delle tecniche di 'lotta biologica', che consistono nel contagiare l'insetto con ceppi del batterio Wolbachia, il quale è normalmente presente all'interno del 70% delle popolazioni di insetti. Nel 1988 il Professor Hoffmann dell'Università di Melbourne (Australia) ha scoperto, in esemplari di mosca mediterranea della frutta (Ceratitis capitata), un ceppo del batterio Wolbachia (link: Wikipedia-it), che rende rende la zanzara Aedes aegypti immune al virus della dengue, che così non può proliferare all'interno del suo corpo ed essere trasmesso all'uomo.

Questo filone di studio è stato portato avanti da due diverse equipe di ricerca, che hanno utilizzato ceppi differenti di Wolbachia, con differenti risultati. Una equipe è attiva presso l'Università del Michigan (USA), un'altra presso quella di Melbourne (Australia). I ceppi utilizzati dal Prof. Zhiyong Xi (Università del Michigan, 2010) hanno mostrato di poter garantire un contagio da Wolbachia nel 100% dei casi e di originare progenie la cui durata di vita era più lunga, ovvero quindi più competitive rispetto alle altre (fonte: Università del Michigan, 2010).

Un limite tecnico si è però subito evidenziato: Le zanzare maschio portatrici del batterio Wolbachia, che si accoppiavano con femmine non contagiate dallo stesso, provocavano la morte degli embrioni che si sviluppavano dopo l'accoppiamento, che poi producevano uova non vitali. Tale fenomeno è causato dallo scatenarsi di un'incompatibilità citoplasmatica (link: ResearchGate.net) tra i gameti. Questo problema non si verifica però nel caso la femmina sia anch'essa già contagiata dal batterio Wolbachia al momento dell'accoppiamento, batterio che evidentemente la zanzara femmina trasmette alla progenie anche in caso si accoppi con una maschio sano.

La lotta biologica che sfrutta questo meccanismo consiste quindi nel far in modo che si sviluppi maggiormente la popolazione di zanzare contagiate dal batterio e quindi di fatto immuni al virus della dengue. Purtroppo, come sopra evidenziato, la popolazione portatrice di questo batterio è meno competitiva rispetto a quella priva del batterio, ma ospitante il virus della dengue.

Lo studio più recente e qui riportato è stato condotto dal Prof. Ary Hoffmann dell'Istituto e Dipartimento di Genetica Bio21, dell'Università di Melbourne e dal Prof. Michael Turelli dell'Università della California. Essi hanno messo a punto una tecnica che va ad interferire con il detto meccanismo svantaggioso, aumentando in altra maniera la competitività delle popolazioni di zanzare contagiate da Wolbachia.

Per comprendere questo aspetto è utile notare che una delle pratiche più usate nel mondo per contrastare la dengue è l'effettuazione di trattamenti chimici insetticidi per colpire l'insetto vettore, la zanzara Aedes aegypti. Per questo motivo l'equipe del Professor Hoffmann ha creato un ceppo 'ingegnerizzato' di Wolbachia, denominato 'wMelPop', portatore di un gene che rende la zanzara Aedes aegypti da esso infettata, resistente ad insetticidi normalmente efficaci contro di essa.

Procedendo in questa maniera le popolazione di Aedes aegypti portatrici del ceppo 'wMelPop' del batterio Wolbachia sono sia immuni al virus della Dengue (e quindi non vettrici), sia resistenti agli insetticidi. Qualora si verifichi aborto degli embrioni in molti individui in cui si abbia trasmissione di Wolbachia all'accoppiamento, le mancate nascite potranno essere compensate dalla resistenza ai trattamenti insetticidi della popolazione 'utile' rimanente, che potrebbe forse prevalere, su quella non contagiata dal batterio Wolbachia, riducendo quindi la possibilità di trasmissione del virus della Dengue attraverso punture. Questo vantaggio, riferisce il Professor Hoffmann, significherà poter fermare prima il diffondersi dell'infezione e che meno insetti infettati da Wolbachia dovranno essere rilasciati durante i programmi di controllo della malattia e aggiunge: 'Il nostro risultato mostra che strategie basate su Wolbachia potrebbero contenere la chiave per un approccio economico e sostenibile al controllo della malattia.'

La tattica messa in atto dal Professor Hoffmann ha anche una valvola di sicurezza che sfrutta l'incompatibilità citoplasmatica, che determina l'aborto degli embrioni, nel caso un maschio di Aedes aegypti portatore di Wolbachia si accoppi con una femmina non contagiata (e potenzialmente portatrice del virus). Tale circostanza impedisce infatti la nascita di individui non contagiati dal batterio (portatori del virus della dengue) che siano anche resistenti agli insetticidi normalmente utilizzati, poiché la trasmissione della resistenza a tali insetticidi passa attraverso la trasmissione contemporanea dell'infezione del batterio Wolbachia, circostanza che in tal caso non può avvenire.

'In questo modo', evidenzia il Prof.Hoffmann, poiché l'associazione tra resistenza ed infezione (da Wolbachia) è mantenuta, la resistenza non può spostarsi nel reso della popolazione, e la strategia può utilizzare insetticidi che non sono più parte attiva dei programmi di controllo delle zanzare.'

I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati dalla rivista: 'Proceedings of the Royal Society B'.