Donne e conoscenza storica

 

Sta in Il Manifesto, 3,10,2002


MALARIA
Una puntura letale senza più segreti
L'annuncio della doppia sequenziatura sulle riviste «Science» e «Nature»

I ricercatori dell'Institute for Genomic Research hanno decodificato il codice genetico del «Plasmodium falciparum», il parassita che causa la forma più letale della malaria. E gli scienziati della Celera Genomics hanno decodificato quello della zanzara «Anopheles», principale vettore della malattia. Due scoperte che possono aprire la strada a una nuova generazione di farmaci e vaccini per la lotta alla malaria.
Parla Alessandra Della Torre dell'Università La Sapienza di Roma che ha partecipato al gruppo internazionale di ricerca che ha visto la partecipazione di istituti pubblici e imprese private.

di TULLIA COSTA

Da oggi la scienza ha due armi in più per combattere la malaria. La prima è il genoma del Plasodium falciparum, il parassita che causa direttamente la malattia e l'altra è il genoma dell'Anopheles gambiae, la terribile zanzara che trasmette l'epidemia da un essere umano all'altro. Entrambi sono il frutto di grandi collaborazioni internazionali che vedono coinvolte decine di istituti di ricerca, sia statunitensi che europei, e anche alcune aziende private. I dettagli del sequenziamento del Plasmodio, assieme all'analisi del suo genoma, sono pubblicati su di Nature di questa settimana, mentre le ricerche condotte sul genoma dell'Anopheles escono su Science.

Aggiungendosi a quello dell'uomo - il cui assemblamento finale dovrebbe arrivare nei primi mesi del 2003 - questi due genomi completano la triade coinvolta nel ciclo di trasmissione della malattia tropicale. Il parassita della malaria si sviluppa infatti nell'apparato boccale dell'Anopheles gambiae, in particolare nelle sue ghiandole salivari. Quando questa decide di pungere di nuovo, il plasmodio viene immesso nel circolo sanguigno della vittima e trasportato fino alle cellule del fegato, dove comincia a riprodursi. Periodicamente il parassita viene rilasciato all'interno del circolo sanguigno e infetta i globuli rossi. A questo stadio può essere prelevato attraverso la puntura di un'altra zanzara e iniziare nuovamente il ciclo. Questo a grandi linee.

I meccanismi precisi di interazione tra essere umano, parassita e zanzara non sono conosciuti a livello molecolare. Per questo gli studi pubblicati questa settimana sulle due maggiori riviste scientifiche del mondo possono rappresentare un promettente punto di partenza per nuove ricerche. Per esempio, l'analisi funzionale del genoma del Plasmodium rivela che la maggior parte delle proteine prodotte dal parassita servono per ingannare il sistema immunitario umano e per interagire con le sue cellule. Sembra poi che essere immerso nel sangue umano faccia cambiare drasticamente l'espressione dei suoi geni. Aspetti di quest'organismo che potrebbero costituire le basi per lo sviluppo di nuove medicine o addirittura di un vaccino. Anche l'Anopheles, considerata «il tallone d'Achille» del ciclo di trasmissione della malaria, potrebbe avere in serbo delle buone notizie. Oltre all'articolo relativo al sequenziamento, Science pubblica diversi lavori che focalizzano l'attenzione sulle caratteristiche del genoma di questa zanzara. Tra questi anche due ricerche firmate dai ricercatori del dipartimento di scienze di sanità pubblica della Sapienza di Roma, che tra l'altro compaiono anche tra le tantissime firme dell'articolo principale.

Alessandra Della Torre è una di loro. «L'idea di sequenziare il genoma dell'Anophles gambiae, è nata appena due anni fa. In seguito alla proposta, fatta da diverse organizzazioni scientifiche, è stato fondato un consorzio internazionale che ha visto la partecipazione di diverse realtà, tra cui l'Organizzazione mondiale della sanità (Oms), l'European Molecular Biology Organization (Embl), l'Istitute Pasteur di Parigi, università statali e la Celera Genomics, l'unica azienda privata del gruppo».

Come è stato suddiviso il lavoro tra i vari laboratori del consorzio?

In generale gli istituti di ricerca si sono occupati sia della mappatura cromosomica dell'Anopheles, essenziale per il sequenziamento, sia della mappatura genetica che è servita successivamente a localizzare i vari frammenti sequenziati lungo i cromosomi. A seconda delle competenze specifiche, ognuno si è occupato di una parte del progetto. Il sequenziamento vero e proprio è stato fatto nei laboratori della Celera Genomics, mentre i finanziamenti sono arrivati principalmente dall'Oms e dall'National Institute of Health americano. Quindi da struture pubbliche.

Qual è stato invece il ruolo del vostro gruppo di ricerca nel progetto?

Principalmente è stato quello di fornire uno degli strumenti di base per le analisi genetiche, ovvero la mappa cromosomica. Il professor Coluzzi, che è il direttore di questo dipartimento, ha il merito di essere stato il primo a disegnare la forma dei cromosomi posseduti da questo genere di zanzara. Una delle caratteristiche principali dell'Anopheles gambiae è infatti, quella di avere dei cromosomi giganti detti politenici, che sono facilmente osservabili al microscopio. Questa mappa è uno stumento fondamentale per tutti quelli che lavorano su quest'organismo. Inoltre i cromosomi giganti servono anche per riconoscere qual' è la specie di appartenenza di una determinata zanzara. Esistono infatti almeno sette diverse specie di Anopheles gambiae, che sono apparentemente identiche tra loro ma che si differenziano per la loro capacità di trasmettere la malaria. Alcune non sembrano assolutamente in grado di nuocere all'uomo, altre invece sono dei vettori efficientissimi. L'unico modo per discriminare una specie dall'altra, se non si è in grado di condurre analisi molecolari dettagliate, è quella di guardare la forma dei loro cromosomi al microscopio. Una situazione abbastanza comune nei laboratori dei paesi in cui è più diffusa la malaria.

Assieme all'articolo in cui viene descritto il sequenziamento dell'Anopheles gambiae, escono altri lavori, ognuno dei quali si focalizza su un aspetto particolare del genoma di questa zanzara. Due di queste ricerche escono dal vostro laboratorio...

Si tratta sempre di ricerche collegate alla morfologia dei cromosomi giganti. Potrebbe essere fondamentale capire come la capacità di trasmettere la malaria è collegata a una diversità genetica e come questa si associa alla forma dei cromosomi. Inoltre uno dei nostri studi ha messo in evidenza come la differenza al livello genetico sia fondamentale per il processo di adattamento della zanzara ai vari ambienti. Uno degli aspetti per cui è così difficile debellare la zanzara della malaria è che la sua evoluzione è legata all'attività umana. Dagli studi condotti sui focolai larvali, sembra che attualmente l'Amopheles gambiae stia andando incontro a un processo di ulteriore speciazione, che sarebbe strettamente legato alle pratiche agricole umane. Stando alle analisi genetiche e molecolari, infatti, le larve che si trovano nelle pozzanghere dopo la stagione delle piogge, sono diverse da quelle che vivono nelle risaie, ma entrambe possono trasmettere la malaria. La conseguenza diretta di questo fatto è che, mentre prima il periodo di espansione della malattia durava solo cinque mesi, ora dura tutto l'anno.

Cosa rappresentano gli studi che vengono pubblicati su Science e Nature questa settimana, per la lotta alla malaria?

Sicuramente un'opportunità in più. Ora abbiamo i genomi di tutti e tre gli agenti coinvolti nell'infezione malarica. L'uomo, il Plasmodium e l'Anopheles. Questo non rappresenta sicuramente una soluzione immediata, ma apre indubbiamente le porte a nuovi tipi di ricerche. Una strategia potrebbe essere quella di capire quali sono i meccanismi che rendono la zanzara resistente agli insetticidi o, addirittura, alle terapie antimalariche e di svilupare delle sostanze che siano più efficaci. Una seconda possibilità potrebbe essere quella di studiare il meccanismo con cui la zanzara percepisce gli odori e la porta a pungere l'essere umano. In questo modo anziché distruggere l'insetto si potrebbero sviluppare dei repellenti efficaci che potrebbero prevenire le punture e quindi la trasmissione della malattia. Un'ulteriore strada potrebbe essere quella di creare zanzare geneticamente modificate che potrebbero soppiantare le specie capaci di trasmettere la malattia. Anche se non è detto che al livello ecologico una zanzara prodotta in laboratorio possa sostituire quella selvatica.