Una nuova tecnologia di manipolazione genetica per il controllo di popolazioni di insetti riduce i rischi connaturati a tecniche come il gene drive. Non può diffondersi in modo incontrollato perché è “autolimitante”. E agisce immediatamente, senza bisogno di attendere la prima generazione. L’idea alla base? Quando il maschio si accoppia, trasmette anche una tossina che uccide la femmina
Ridurre l’uso di pesticidi e limitare la diffusione di malattie trasmissibili come dengue e malaria grazie ai “maschi tossici”. Una delle nuove tecnologie di biocontrollo genetico (TBG) delle zanzare, vettori di molte di queste malattie, che darebbe buoni risultati. Senza i rischi di altre tecniche come la “spinta genetica” (gene drive), che possono generare effetti incontrollabili e deleteri.
Secondo i risultati preliminari di un esperimento condotto in Australia, questa TBG innovativa, chiamata “Tecnica del Maschio Tossico” (TMT), riuscirebbe a ridurre del 40/60% le punture di zanzara. Come funziona? Quali sono i vantaggi? E che rischi associati presenta?
Limiti delle tecnologie di biocontrollo genetico tradizionali
I ricercatori hanno messo a punto questa tecnica, che si basa sulla manipolazione genetica di individui per influenzare le capacità riproduttive a livello di specie, per rispondere a una doppia sfida. Da un lato, l’emergere di una resistenza agli insetticidi sempre più diffusa. Dall’altro, i rischi eccessivi o la bassa efficacia delle tecnologie di biocontrollo genetico tradizionali, come il rilascio di maschi sterili e il gene drive.
Entrambe le TBG richiedono almeno una generazione per ridurre le popolazioni target e non affrontano il problema delle femmine già accoppiate che continuano a trasmettere malattie o causare danni agricoli. In più, la spinta genetica può essere incontrollabile, perché i suoi effetti di diffusione del patrimonio genetico modificato tendono a diffondersi all’intera popolazione.
Tecnica del Maschio Tossico: cos’è, vantaggi rispetto a gene drive
La Tecnica del Maschio Tossico consiste nell’ingegnerizzazione genetica di maschi di zanzare per produrre proteine tossiche nei fluidi seminali. Queste proteine, derivate da tossine di ragni e anemoni di mare, riducono significativamente la durata della vita delle femmine accoppiate. In altre parole: quando maschio e femmina si accoppiano, il primo avvelena la seconda. Che non può deporre le uova e nemmeno continuare a pungere.
Il punto di forza è la sua natura auto-limitante. Le tossine geneticamente introdotte che causano la morte delle femmine accoppiate esercitano una forte pressione selettiva contro il gene modificato dalla TMT.
In altre parole, poiché i maschi TMT non producono progenie (o ne producono pochissima, se sterili), i geni associati al TMT non si trasmettono efficacemente alla generazione successiva. Questo significa che, in assenza di rilascio continuo di maschi TMT, il gene si estinguerebbe naturalmente nella popolazione bersaglio.
Al contrario, il gene drive è progettato per propagarsi autonomamente all’interno di una popolazione target. Perciò può comportare un rischio significativo anche per popolazioni non beraglio, come specie affini o geograficamente vicine. Con effetti ecologici imprevedibili.
Nei test effettuati con Drosophila melanogaster, il moscerino della frutta impiegato tradizionalmente in questo genere di esperimenti, la tecnica del maschio tossico ha ridotto la durata media della vita delle femmine accoppiate del 37-64%. Permettendo di rispondere rapidamente agli scoppi di epidemie e di limitare gli effetti collaterali ecologici.
I ricercatori hanno poi usato dei modelli previsionali per stimare l’efficacia dell’applicazione su zanzare Aedes aegypti. I risultati parlano di una possibile riduzione delle punture del 40/60% durante i periodi di rilascio, valori più alti di quelli conseguiti da altre TBG tradizionali.
