Studiando l’evoluzione del parassita responsabile della malaria, un’équipe di ricercatori della University of California, San Diego, ha evidenziato le mutazioni genetiche responsabili della farmaco-resistenza. Lo studio offre la possibilità di identificare un’ampia gamma di nuovi bersagli terapeutici

Improvvisa e violenta, la malaria è ancora oggi un’infezione mortale. In assenza di un vaccino risolutivo, gli unici strumenti terapeutici disponibili sono i farmaci antimalarici, spesso inefficaci a causa della resistenza sviluppata dai plasmodi, i parassiti responsabili della malattia. Per fronteggiare le epidemie e ridurre il numero di vittime, il gruppo di ricerca della University of California (San Diego), coordinati da Elizabeth A. Winzeler, ha indagato i meccanismi di resistenza e individuato una serie di nuovi bersagli terapeutici nei ceppi resistenti ai principali antimalarici.
Lo studio, pubblicato su Science, ha come protagonista il Plasmodium falciparium, l’organismo unicellulare che si trasmette agli esseri umani attraverso le punture delle zanzare Anopheles infette. Anche se i parassiti appartenenti al genere Plasmodium sono quattro, il solo falciparium è responsabile di circa la metà dei casi globali di malaria. I ricercatori hanno individuato mutazioni genetiche finora sconosciute, che contribuiscono allo sviluppo della farmaco-resistenza nel parassita. L’analisi delle mutazioni scoperte potrebbe, in futuro, condurre allo sviluppo di nuovi farmaci, più potenti ed efficaci.

L’impatto della malaria sulla salute umana è altissimo – l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha stimato 216 milioni di casi in tutto il mondo e 445.000 morti solo nel 2016 – e spesso è dovuto all’abilità dei parassiti di mutare i loro geni, diventare resistenti e ingannare così le difese immunitarie umane, sfuggendo al trattamento farmacologico.
“Una sola persona infetta può provocare lo sviluppo di un milione di miliardi di parassiti”, ha commentato Winzeler. “Questi numeri dimostrano una straordinaria adattabilità del parassita. In pochi cicli di replicazione, il genoma di P. falciparum può acquisire un cambiamento genetico che lo rende resistente a un farmaco o a un anticorpo“.

Globuli rossi infettati dal parassita del genere Plasmodium
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Per osservare i meccanismi di resistenza, i ricercatori di San Diego hanno sottoposto diversi ceppi di P. falciparium a un’evoluzione forzata. L’esperimento è avvenuto in un set up sperimentale in cui era possibile modificare sia le condizioni ambientali, sia le dosi di sostanze nutritive e farmacologiche, per rendere l’evoluzione del parassita quanto più simile a quella naturale.
Piuttosto che concentrarsi su un singolo farmaco – come avvenuto in studi precedenti – Winzeler e colleghi hanno somministrato alle varie famiglie di parassiti un cocktail di antimalarici. In questo modo hanno ottenuto 262 linee parassitarie di P. falciparium resistenti a 37 composti diversi. Dall’analisi del genoma dei diversi ceppi ottenuti in laboratorio, sono state rilevate centinaia di mutazioni responsabili della resistenza ai farmaci, anche a carico di geni apparentemente non correlabili. Fra queste, diverse mutazioni interessano i geni coinvolti nella resistenza all‘artemisinina, il principio attivo di uno dei più potenti farmaci antimalarici disponibili, la cui scoperta è valsa alla farmacologa YouYou Tu il Nobel per la medicina nel 2015. “I nostri risultati”, spiega Winzeler “hanno mostrato la complessità del meccanismo di resistenza ai farmaci in P. falciparium. Ma hanno anche fornito una potenziale guida per la progettazione di nuovi farmaci inibitori in grado di combattere questo patogeno“.

Immagine in evidenza: Zanzara Anopheles. Credits by Wikimedia Commons