Il più grande studio genetico mai realizzato sulle zanzare rivela il movimento della resistenza agli insetticidi tra diverse regioni dell'Africa e trova diversi geni di resistenza agli insetticidi in rapida evoluzione. Segnalato oggi (29 novembre) in Natura , questa risorsa genetica sarà utilizzata per sviluppare nuovi strumenti per monitorare la resistenza e gestire l'uso di insetticidi, e per la progettazione di nuovi metodi di controllo.

La malaria è trasmessa dalle zanzare e la crescente resistenza agli insetticidi sta ostacolando gli sforzi per controllare la malattia. Lo studio dei ricercatori del Wellcome Trust Sanger Institute e dei loro collaboratori ha anche scoperto che le zanzare selvatiche raccolte in Africa erano geneticamente molto più diverse di quanto si pensasse. Questo aiuta a spiegare come le zanzare evolvono così rapidamente la resistenza agli insetticidi.

Più di 200 milioni di persone sono infettate dal parassita della malaria in tutto il mondo ogni anno, che viene trasmessa dalle zanzare Anopheles succhiasangue. La malaria causò la morte di circa 429, 000 persone nel 2015 con la maggior parte dei casi nell'Africa subsahariana.

Le misure di sanità pubblica in Africa come le zanzariere trattate con insetticida e l'insetticida spray hanno contribuito a ridurre il numero di casi di malaria dal 2000, ma molte zanzare hanno sviluppato una resistenza agli insetticidi. Questo ora minaccia di far deragliare il controllo della malaria in Africa.

Per capire come si stanno evolvendo le zanzare, i ricercatori che lavorano con il progetto Anopheles gambiae 1000 genomes hanno sequenziato il DNA di 765 zanzare Anopheles selvatiche. Questi sono stati presi da 15 località in otto paesi africani, creando la più grande risorsa di dati sulla variazione genetica naturale per qualsiasi specie di insetto. Hanno quindi esaminato ciascuno dei genomi delle zanzare.

I ricercatori hanno rivelato che le zanzare Anopheles gambie sono estremamente diverse dal punto di vista genetico rispetto alla maggior parte delle altre specie animali. L'elevata diversità genetica consente una rapida evoluzione e lo studio ha rilevato 52 milioni di piccole differenze tra i genomi delle zanzare.

Dott.ssa Mara Lawniczak, un autore corrispondente sul documento e la Facoltà presso il Wellcome Trust Sanger Institute, ha dichiarato:"La diversità dei genomi delle zanzare era molto maggiore di quanto ci aspettassimo. Livelli così elevati di variazione genetica consentono alle popolazioni di zanzare di evolversi rapidamente in risposta ai nostri sforzi per controllarle sia con insetticidi che con qualsiasi altra misura di controllo, compreso il gene drive."

Sono in fase di sviluppo nuove strategie per controllare le zanzare che utilizzano il "gene drive", utilizzando gli ultimi strumenti genetici Crispr/Cas 9 per rendere le zanzare sterili o incapaci di trasportare il parassita della malaria. Però, questa tecnologia richiede una corrispondenza esatta con qualsiasi gene mirato. I ricercatori hanno scoperto che è improbabile che il gene drive funzioni per la maggior parte dei geni delle zanzare perché sono di natura troppo variabile, tuttavia hanno anche usato i dati per evidenziare bersagli meno variabili che sono potenzialmente più adatti a metodi basati sul gene drive per controllare le zanzare.

I genomi delle zanzare hanno anche rivelato una rapida evoluzione di diversi geni che erano stati precedentemente implicati nella resistenza agli insetticidi. inaspettatamente, i ricercatori hanno scoperto molte varianti genetiche precedentemente sconosciute all'interno di quei geni che potrebbero causare resistenza agli insetticidi. preoccupante, hanno dimostrato che queste varianti genetiche per la resistenza agli insetticidi non solo stavano emergendo indipendentemente in diverse parti dell'Africa, ma venivano anche diffuse in tutto il continente dalla migrazione delle zanzare.

Professor Martin Donnelly, un autore corrispondente della Liverpool School of Tropical Medicine e Honorary Faculty presso il Wellcome Trust Sanger Institute, ha dichiarato:"Sappiamo che le popolazioni di zanzare stanno evolvendo rapidamente nella resistenza agli insetticidi, che rappresenta una seria minaccia per il futuro del controllo della malaria in Africa. Siamo stati in grado di vedere che una vasta gamma di geni legati alla resistenza agli insetticidi sono sottoposti a una selezione molto forte, confermando che stanno svolgendo un ruolo importante nell'evoluzione della resistenza agli insetticidi nelle popolazioni naturali di zanzare. Il nostro studio mette in evidenza le gravi sfide che devono affrontare gli sforzi pubblici per controllare le zanzare e per gestire e limitare la resistenza agli insetticidi".

Alistair Miles, autore principale dell'Università di Oxford e del Wellcome Trust Sanger Institute, ha dichiarato:"I dati che abbiamo generato sono una risorsa unica per studiare come le popolazioni di zanzare stanno rispondendo ai nostri attuali sforzi di controllo, e per la progettazione di migliori tecnologie e strategie per il controllo delle zanzare in futuro. Saranno necessari più dati per colmare le lacune geografiche e studiare come le popolazioni di zanzare cambiano nel tempo e in risposta a specifici interventi di controllo. Però, questo studio dimostra un chiaro percorso verso la costruzione di una nuova e necessaria fonte di intelligence per supportare la campagna per sradicare la malaria in Africa".