Un biopesticida sperimentale derivato da batteri è altamente efficace nell’uccidere le zanzare portatrici della malaria, comprese quelle che hanno sviluppato resistenza ai pesticidi chimici, secondo i primi test sul campo condotti dai ricercatori della Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health.
Il biopesticida è una polvere ottenuta dalle cellule morte di una comune specie batterica che vive nel suolo. I ricercatori hanno dimostrato che il biopesticida uccide efficacemente sia le zanzare comuni che quelle resistenti ai pesticidi chimici se incluse nelle esche standard. Anche a dosi subletali, il biopesticida inibisce la trasmissione della malaria e rende le zanzare più vulnerabili ai pesticidi chimici standard. I risultati incoraggianti degli esperimenti iniziali condotti nell’Africa occidentale suggeriscono che test sul campo più ampi potrebbero, in caso di successo, portare un giorno a un ampio utilizzo del nuovo biopesticida nelle parti del mondo in cui la malaria è endemica.
Lo studio è stato pubblicato online il 4 dicembre Progressi della scienza.
“Questo biopesticida ha una serie unica di caratteristiche che suggeriscono che potrebbe essere una nuova potente arma contro la malaria”, afferma l’autore senior dello studio George Dimopoulos, PhD, vicedirettore del Johns Hopkins Malaria Research Institute nel Dipartimento di microbiologia molecolare e immunologia della Bloomberg School. .
La malaria, una malattia parassitaria diffusa Anofele zanzare, è da tempo uno dei principali killer del mondo. Secondo le stime dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, nell’Africa sub-sahariana si registrano circa 250 milioni di casi e 600.000 decessi ogni anno, soprattutto bambini sotto i cinque anni. Sono stati sviluppati vaccini contro la malaria, ma non sono ampiamente disponibili o molto efficaci nel prevenire la malattia. Sebbene i pesticidi chimici che uccidono le zanzare siano stati fino ad oggi le armi più efficaci contro la malaria, gli insetti hanno sviluppato una significativa resistenza a questi composti. Sono urgentemente necessari nuovi strumenti antimalarici.
Il nuovo biopesticida è emerso da un progetto condotto da Dimopoulos e dal suo team a Panama più di dieci anni fa. Il team ha catturato zanzare selvatiche e catalogato le specie batteriche nei loro tratti gastrointestinali per vedere se qualcuno potesse influenzare la capacità delle zanzare di ospitare e trasmettere agenti patogeni. Alla fine, ne trovarono uno, una specie di Cromobatterioche a basse dosi inibisce la capacità degli insetti di trasmettere agenti patogeni come il parassita della malaria e il virus della dengue – e a dosi più elevate uccide sia le zanzare adulte che quelle larvali. Questa scoperta ha suggerito che il batterio potrebbe essere il primo biopesticida da utilizzare contro le zanzare che trasmettono malattie.
Per evitare le complicazioni legate al lavoro con un organismo vivo, i ricercatori hanno sviluppato un preparato in polvere ottenuto da cellule morte ed essiccate del batterio. Hanno scoperto che la polvere conserva le proprietà zanzaride del batterio, ha anche una durata di conservazione di anni e una stabilità al calore molto elevata. I primi test hanno anche scoperto che il biopesticida non ha effetti tossici evidenti sulle cellule dei mammiferi, viene facilmente ingerito dalle zanzare quando disciolto in esche standard per zanzare e, a differenza degli insetticidi chimici, non porta allo sviluppo di resistenza genetica nelle zanzare anche dopo dieci anni. generazioni di esposizione lieve.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno testato il nuovo biopesticida in condizioni di laboratorio e nelle strutture “MosquitoSphere” – grandi spazi chiusi con rete che simulano villaggi e ambienti agricoli – in Burkina Faso. Il biopesticida ha ucciso sia i ceppi di laboratorio che quelli catturati in natura Anofelecompresi quelli resistenti a diversi tipi di pesticidi chimici. Anche quando il biopesticida non ha ucciso gli insetti, ha in gran parte invertito la loro resistenza agli insetticidi chimici.
Alla dose massima di 200 mg/ml, il biopesticida ha spazzato via la stragrande maggioranza delle zanzare nelle strutture MosquitoSphere e il modello matematico dei ricercatori ha suggerito che avrebbe ridotto drasticamente le popolazioni di zanzare locali in condizioni reali.
Le zanzare esposte al biopesticida anche a basse dosi erano inoltre gravemente compromesse nella loro capacità di cercare un ospite per il pasto di sangue. Nei relativamente pochi insetti che sono riusciti a ingerire sangue infetto dal parassita della malaria negli esperimenti, anche la capacità dei parassiti di infettare la zanzara è stata drasticamente ridotta. Questi risultati suggeriscono che il biopesticida nel complesso potrebbe avere un effetto molto potente nel ridurre la trasmissione della malaria.
I risultati finora ottenuti dai ricercatori suggeriscono che il biopesticida agisce modificando l’attività di un enzima chiave di disintossicazione nelle zanzare, essenzialmente rivoltando contro di loro i sistemi di disintossicazione degli insetti, il che spiegherebbe perché il biopesticida ha una così forte sinergia con i pesticidi chimici.
I ricercatori ora intendono richiedere l’approvazione dell’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti per il nuovo biopesticida e avviare test sul campo su scala più ampia per valutare ulteriormente la sua capacità di ridurre l’incidenza della malaria.
Pianificano inoltre ulteriori esperimenti per identificare il componente o i componenti del Cromobatterio questo spiega i suoi potenti effetti anti-zanzare.
“Non è mai stata mia intenzione concentrarmi sui biopesticidi”, afferma Dimopoulos, il cui obiettivo principale è stata l’immunità alle zanzare contro la malaria. “Ma è così che hanno funzionato queste scoperte, ed è entusiasmante che abbiamo identificato qualcosa di nuovo con un potenziale di controllo della malaria.”
“Il biopesticida del cromobatterio supera la resistenza agli insetticidi nelle zanzare portatrici della malaria” è stato scritto in collaborazione con Chinmay Tikhe, Sare Issiaka, Yuemei Dong, Mary Kefi, Mihra Tavadia, Etienne Bilgo, Rodrigo Corder, John Marshall, Abdoulaye Diabate e George Dimopoulos.
Il finanziamento è stato fornito dall’Agenzia statunitense per lo sviluppo internazionale (USAID), dall’Innovative Vector Control Consortium e dal Johns Hopkins Malaria Research Institute.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
