I ricercatori hanno costruito con successo un gene drive per ridurre la fertilità femminile nella zanzara che diffonde la malaria, ma gradualmente sorsero mutazioni che bloccarono la diffusione dei nuovi geni. Tony Nolan dell'Imperial College di Londra, UK, e colleghi riportano questi risultati in un nuovo documento in Genetica PLOS .

Le unità genetiche hanno un potenziale incredibile per controllare gli insetti che portano malattie o distruggono i raccolti, alterando i geni in modi che riducono la dimensione della popolazione o impediscono all'insetto di diffondere un parassita, virus o batteri. Nelle unità genetiche sintetiche, gli scienziati progettano geni che si diffonderanno rapidamente attraverso una popolazione perché sono ereditati preferenzialmente dalla prole, anche se hanno un impatto negativo sull'insetto. Nolan e colleghi hanno precedentemente generato un gene drive sintetico in cattività Anopheles gambiae zanzare, mirare ai geni coinvolti nella produzione di uova per ridurre il numero di prole.

Hanno usato la tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas9 per copiare il gene drive su entrambi i cromosomi durante la formazione di spermatozoi e ovuli, in modo che la maggior parte della prole erediterà il tratto genetico ingegnerizzato. In sole quattro generazioni, i nuovi geni si erano diffusi attraverso la popolazione di zanzare. Mentre il gene drive continuava, però, sorsero gradualmente mutazioni che impedirono la copia dei geni ingegnerizzati, che restituiva la fertilità alle femmine.

Lo studio è il primo a documentare l'aumento delle mutazioni che rendono le zanzare resistenti a un gene drive, dovuto alla selezione naturale. Questi risultati consentiranno ai ricercatori di fare previsioni migliori su come procederà un gene drive e di migliorare la progettazione dei futuri geni drive per ridurre la probabilità di resistenza.

Tony Nolan aggiunge:"Ridurre il numero di zanzare vettori è stato fino ad oggi lo strumento più efficace per il controllo della malaria, quindi le unità genetiche autosufficienti progettate con questo scopo hanno un grande potenziale. Tuttavia, le unità genetiche non sono un proiettile d'argento e proprio come gli antibiotici possono selezionare per la resistenza nei batteri, le unità geniche possono essere suscettibili alla resistenza nel sito bersaglio. La novità di questo studio non è che emerga la resistenza - abbiamo pianificato strategie per affrontarla fin dall'inizio - ma che documenta il modo in cui emerge e il modo in cui viene selezionata nel corso delle generazioni. Questo lavoro aiuterà molto nella pianificazione e nella gestione dell'emergere della resistenza".