I ricercatori della Kansas State University hanno sviluppato un metodo brevettato per tenere a bada zanzare e altri insetti nocivi.

Brevetto USA 8, 841, 272, "Nanoparticelle a base di RNA a doppio filamento per il silenziamento genico degli insetti, " è stato recentemente assegnato alla Kansas State University Research Foundation, una società senza scopo di lucro responsabile della gestione delle attività di trasferimento tecnologico presso l'università. Il brevetto copre microscopici, tecnologia basata sulla genetica che può aiutare a uccidere in modo sicuro zanzare e altri insetti nocivi.

Kun Yan Zhu, professore di entomologia; Xin Zhang, ricercatore associato presso la Divisione di Biologia; e Jianzhen Zhang, scienziato ospite dell'Università dello Shanxi in Cina, sviluppato la tecnologia:nanoparticelle costituite da un materiale non tossico, matrice polimerica biodegradabile e acido ribonucleico a doppio filamento derivato da insetti, o dsRNA. L'RNA a doppio filamento è una molecola sintetizzata che può innescare un processo biologico noto come interferenza dell'RNA, o RNAi, distruggere il codice genetico di un insetto in una specifica sequenza di DNA.

La tecnologia dovrebbe avere un grande potenziale per un controllo sicuro ed efficace degli insetti nocivi, ha detto Zhu.

"Per esempio, possiamo comprare un'esca per scarafaggi che contiene una sostanza tossica per uccidere gli scarafaggi. Però, l'esca potrebbe potenzialmente danneggiare qualsiasi altra cosa la ingerisca, " ha detto Zhu. "Se possiamo incorporare il dsRNA specificamente mirato a un gene dello scarafaggio nell'esca piuttosto che a una sostanza tossica, l'esca non danneggerebbe altri organismi, come animali domestici, perché il dsRNA è progettato per disabilitare in modo specifico la funzione del gene dello scarafaggio".

I ricercatori hanno sviluppato la tecnologia mentre studiavano come disabilitare le funzioni dei geni nelle larve di zanzara. Dopo aver testato una serie di tecniche genetiche infruttuose, il team si è rivolto a un approccio basato sulle nanoparticelle.

Una volta ingerito, le nanoparticelle agiscono come un cavallo di Troia, rilasciando il dsRNA debolmente legato nell'intestino dell'insetto. Il dsRNA innesca quindi una reazione a catena genetica che distrugge l'RNA messaggero specifico, o mRNA, negli insetti in via di sviluppo. L'RNA messaggero trasporta importanti informazioni genetiche.

Negli studi sulle larve di zanzara, i ricercatori hanno progettato il dsRNA per colpire l'mRNA che codifica per gli enzimi che aiutano le zanzare a produrre chitina, il componente principale nell'esoscheletro duro degli insetti, crostacei e aracnidi.

I ricercatori hanno scoperto che le zanzare in via di sviluppo hanno prodotto meno chitina. Di conseguenza, le zanzare erano più inclini agli insetticidi poiché non avevano più una quantità sufficiente di chitina per un normale involucro protettivo funzionante. Se la produzione di chitina può essere ulteriormente ridotta, gli insetti possono essere uccisi senza utilizzare insetticidi tossici.

Mentre le zanzare erano l'insetto principale per il quale è stato sviluppato il metodo basato sulle nanoparticelle, la tecnologia può essere applicata ad altri insetti nocivi, ha detto Zhu.

"Le nostre molecole di dsRNA sono state progettate sulla base di specifiche sequenze geniche della zanzara, " Zhu ha detto. "È possibile progettare dsRNA specie-specifici per geni uguali o diversi per altri insetti nocivi. Quando produci esche contenenti nanoparticelle gene-specifiche, potresti essere in grado di uccidere gli insetti attraverso il percorso RNAi. Vediamo che questo ha applicazioni davvero ampie per la gestione degli insetti nocivi".