È possibile estinguere le zanzare? Gli aspetti tecnici e bioetici dell’editing genetico

Lo sappiamo tutti: le zanzare sono fastidiose. Non solo: sono l'animale che uccide di più al mondo (con circa 800 000 decessi l'anno). Questo perché le zanzare sono vettori di tante malattie gravissime e mortali (per es. la Febbre Gialla, la Chikungunya, la Malaria, la Dengue, ecc…). A tal proposito, qualcuno di noi, forse, potrebbe anche aver pensato che sarebbe meglio estinguerle tutte, proprio per la loro letalità e fastidio. È proprio questo il motivo che ha spinto un team di scienziati a studiare la manipolazione genetica – chiamato anche editing genetico – per estinguere una intera popolazione di questi insetti letali in un preciso luogo. Naturalmente, se si decidesse di procedere con l'estinzione completa di una popolazione, seppur parlando di una popolazione circoscritta ad una località, questo potrebbe comportare diversi problemi, anche perché potrebbe avere un impatto significativo sull'ecosistema. Vediamo quindi nel dettaglio come funziona l'editing genetico, quali zanzare si vorrebbero estinguere e i possibili problemi bioetici.

Come funziona l'editing genetico

L'editing genetico avverrebbe solo sulle femmine perché sono unicamente queste a pungere e succhiare il sangue umano per alimentare le loro uova, quindi solo loro sono i vettori delle malattie; i maschi non pungono, ma vengono attratti dall'essere umano poiché sono sicuri di trovare lì attorno femmine con le quali accoppiarsi.

L'editing genetico è una tecnica secondo la quale, all'interno di una sequenza di DNA, si possono aggiungere, togliere o modificare degli specifici segmenti. Uno degli strumenti più utilizzati per effettuare una manipolazione genetica è l'enzima CRISPR/Cas9, la cui scoperta è valsa il Premio Nobel per la Chimica alle Dottoresse Charpentier e A. Doudna nel 2012.

Questo enzima trova ampissima applicazione e diffusione in tantissime ricerche ed è uno strumento utilissimo quanto delicato e pericoloso se usato male, in quanto la CRISPR sembra funzionare su qualunque organismo e su qualsiasi gene. L'enzima CRISPR/Cas9 potrebbe essere paragonato a delle "forbici" programmate per tagliare determinate sequenze nel genoma della cellula; può essere quindi utilizzata per effettuare specifiche modifiche nel genoma cellulare, eliminando intere sequenze di DNA e sostituendole poi con altre sequenze che fanno quello che gli indichiamo.

Il progetto sull'estinzione delle zanzare

Nella fattispecie è stato pensato, dal team del Dott. Crisanti dell'Università di Padova in collaborazione con scienziati dell’Imperial College di Londra, di utilizzare questo enzima per eliminare popolazioni di zanzare portatrici e vettori di malattie mortali. Sfruttando l'enzima CRISPR/Cas9, viene tagliato via dal genoma delle zanzare un gene (chiamato "doubelsex") che differenzia le femmine.

Il meccanismo alla base è molto complesso, ma sostanzialmente alcune femmine, applicando questo editing genetico, nascono praticamente sterili o non nascono proprio, mentre i maschi restano fertili e possono riprodursi con le poche femmine che rimangono. Nel farlo, però, passano la mutazione di infertilità ai loro figli. Si va avanti fino a quando la popolazione non collassa, le femmine iniziano tutte a sparire e restano soltanto maschi.

L'intervento di manipolazione viene effettuato sulla singola cellula embrionale, in un punto specifico dell'embrione, quella cellula che servirà a formare gli organi sessuali della zanzara. In questo modo poi questa cellula embrionale si divide e si porta dietro la modifica fino alla zanzara adulta. Questa tecnica si chiama Gene Drive o Genetica Guidata, cioè la modifica genomica di CRISPR viene trasmessa alle generazioni successive normalmente, come se i geni lavorassero da soli, col "pilota automatico".

Secondo lo studio di Crisanti è possibile sopprimere una popolazione di zanzare di una zona in sole 7/11 generazioni, cioè pochissimi anni (circa 2 o 3), questo poiché le zanzare si riproducono abbastanza velocemente e quindi producono subito più generazioni.

Quali zanzare si vorrebbero estinguere

Al mondo esistono circa 3718 specie di zanzare, di queste, 88 sono vettori noti per 78 patogeni umani. Però, come tutti gli organismi, anche le zanzare sono dentro gli equilibri ecosistemici, soprattutto in determinati luoghi. Quindi non sono soltanto dei vettori per malattie, anzi. Per esempio fungono da impollinatori di alcuni fiori: l'orchidea Platanthera obtusata, nell'emisfero settentrionale, viene impollinata solo dalle zanzare del genere Aedes.

Il progetto di Crisanti e il suo team riferisce quindi l'idea di estinguere solo popolazioni di queste zanzare vettori di malattie mortali, non tutte. Una estinzione locale, soltanto in alcune zone ben specifiche. Per esempio le zanzare del genere Anopheles, che sono portatrici della Malaria in tantissime zone dell'Africa; oppure la zanzara Aedes aegypti, vettore della Dengue, particolarmente diffusa in Sud America.

Le zanzare che portano patogeni, a causa dei cambiamenti climatici, potrebbero migrare in altri luoghi in cui ora non sono endemiche, anche dalle nostre parti per esempio, e con loro le malattie che trasmettono. Per cui è importante sapere che esistono tecnologie e strumenti per ovviare al problema.

non perderti questo video

Come funziona la de-estinzione, la tecnologia per riportare in vita animali estinti come il dodo

È giusto estinguere le zanzare? I problemi bioetici

D'altra parte il problema etico si fa presente nella misura in cui le mutazioni impreviste e le conseguenze involontarie potrebbero avere un impatto devastante sull'ambiente. Seppur parliamo di popolazioni di zanzare mortali per l'uomo, isolate e ben selezionate, comunque bisogna considerare l'impatto generale, i rischi e i danni della loro scomparsa su tutto l'ecosistema. Queste tecniche di editing, infatti, sono drastiche ed irreversibili. È necessario in questi casi avere una responsabilità ecologica matura.

C'è da dire anche che, nei luoghi in cui è stato attuato il metodo di manipolazione genetica con degli studi pilota (sia in Italia sulle zanzare tigre – Aedes albopictus -, che in Africa sulle zanzare della Malaria – Anopheles -), le malattie portate dalle zanzare sono diminuite, se non quasi scomparse. È stato così raggiunto un progresso tecnologico che può ridurre morti e sofferenze umane.

Negli studi pilota non una sola zanzara modificata è stata rilasciata nell'ambiente se non con il consenso della popolazione che vive in quel posto, rispondendo a tutti i loro dubbi, e con la biosicurezza che tutto funzioni. I problemi bioetici che sono usciti fuori nella discussione con le popolazioni locali sono stati quelli degli effetti a lungo termine non predicibili; lo sviluppo di resistenze; i diritti degli animali; ma soprattutto l'irreversibilità delle mutazioni provenienti da gene-drive.

C'è molto da dire su questo tema e le opinioni sono tante, ma l'obbiettivo di questo articolo è quello di spiegare in modo più divulgativo questa nuova tecnologia e su quali specie potrebbe essere attuata.