L'epidemia di Zika, che minaccia decine di migliaia di bambini non ancora nati, ha lasciato più di un semplice pensiero ai medici. Mentre gli scienziati sono impegnati nello sviluppo di un vaccino contro la "nuova Ebola", le richieste per l'eliminazione di tutte le zanzare portatrici di Zika e di altre malattie pericolose sono più forti. "Lenta.ru" ha cercato di comprendere i modi genetici, radiologici e chimici di attuare il "genocidio delle zanzare" e le sue possibili conseguenze.
Gli insetti succhiatori di sangue che infettano gli esseri umani con la malaria e altre malattie mortali hanno danneggiato a lungo e irrimediabilmente la loro reputazione. Secondo alcuni rapporti, le zanzare hanno ucciso quasi il 50 per cento della popolazione storica dell'umanità, più di guerre, peste e carestie. La sola malaria (trasmessa dal morso delle zanzare Anopheles) provoca fino a due milioni di vite all'anno. L'Aedes albopictus dell'Asia meridionale, che popola attivamente tutti i continenti, diffonde chikungunya, dengue, virus del Nilo occidentale e altre malattie pericolose poco conosciute. Il danno economico che le zanzare infliggono all'umanità è sbalorditivo: la sola dengue costa al Brasile stesso 1,35 miliardi di dollari all'anno.
Sembra che l'epidemia di Zika potrebbe essere l'ultima goccia. “Le zanzare sono siringhe volanti, come se fossero“affilate”appositamente per diffondere malattie. Zika è solo l'ultima nel loro curriculum , spiega il biologo Kevin M. Esvelt. Anche la principale rivista scientifica Nature ha sostenuto che le zanzare non creano alcun beneficio speciale per l'ecosistema e che la loro distruzione non porterà alcun danno alla natura.
E le persone solo beneficiano.
Asciugare, curare, avvelenare e irradiare
Fino a poco tempo, non si trattava principalmente di uccidere, ma di controllare il numero di insetti. Per fare questo, i nidi delle larve vengono eliminati - bacini d'acqua dolce. Durante la loro breve vita, le zanzare raramente volano oltre i 180 metri dal loro luogo di nascita. Eliminare l'acqua in mangiatoie per uccelli, vecchi pneumatici, vasi di fiori, tubi di scarico e simili può ridurre il numero di zanzare quasi immediatamente. È stato prosciugando le paludi all'inizio del XX secolo che hanno combattuto contro la malaria a Cuba e Panama.
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Ma tutte le pozzanghere, gli stagni, i ruscelli ei fiumi della zona non possono essere asciugati, quindi gli agenti chimici vengono in soccorso: insetticidi e soprattutto larvacidi (farmaci contro le larve). Tra questi ultimi è diffuso il Bacillus thuringiensis israelensis (Bti), un preparato a base di batteri tossico per le larve di zanzara. Inoltre, le trappole tossiche vengono utilizzate per proteggere dai parassiti: imitano i "nidi" attraenti e contengono sostanze chimiche velenose che uccidono le larve.
Larve di zanzara
Tuttavia, dal punto di vista dei repellenti radicali per zanzare, questi mezzi collaudati sono molto imperfetti: operano in un'area limitata, richiedono una partecipazione umana costante e, soprattutto, non garantiscono la completa distruzione. "Superweapon" contro le zanzare promette di creare biotecnologie.
Il primo approccio consiste nell'infettare le zanzare con il batterio nocivo Wolbachia. Il microbo non solo riduce la durata della vita degli insetti, ma li rende anche incapaci di trasportare malattie (come la febbre dengue). Wolbachia intraprende la sua guerra batteriologica contro altri agenti patogeni, sopprimendoli nel corpo delle zanzare.
Il problema è che il Wolbachia introdotto artificialmente ai parassiti li uccide troppo presto e non hanno il tempo di accoppiarsi con le femmine e diffondere batteri in tutta la popolazione. Ma anche se questo problema viene risolto, l'infezione da Wolbachia è troppo costosa: occorrono decine di laboratori specializzati e centinaia di dipendenti per infettare migliaia di zanzare. Secondo gli scienziati, questo metodo dà frutti solo in aree geograficamente isolate (come le Isole Galapagos), dove si può garantire che dopo diversi mesi di misure costose, zanzare sane non voleranno nell'area.
Più conosciute sono le zanzare geneticamente modificate allevate dalla società britannica di biotecnologia Oxitec: maschi mutanti che trasmettono alle femmine locali un gene che fa morire le larve di insetti prima che raggiungano la pubertà. Nel 2009 nelle Isole Cayman nei Caraibi, questa tecnologia ha ridotto la popolazione di Aedes aegypti di circa il 75%.
Nel 2015 Oxitec ha ricevuto carta bianca dalle autorità brasiliane per gli esperimenti. Nei dintorni di Piracicaba, dove si osserva la più alta concentrazione di zanzare Aedes aegypti (un vettore della febbre dengue), sono stati rilasciati circa sei milioni di insetti geneticamente modificati. Non solo contribuiscono alla morte prematura della loro prole, ma fanno anche brillare di rosso le larve alla luce ultravioletta, il che offre agli scienziati l'opportunità di monitorare l'efficacia di questo metodo. I biologi hanno posizionato pentole d'acqua a Piracicaba dove le femmine di Aedes aegypti depongono le uova. Il rapporto tra le larve rosse e quelle normali ha mostrato che il 50% della prole produceva zanzare geneticamente modificate.
Le zanzare GM di Oxitec vengono rilasciate in natura in Brasile. Gennaio 2016
In un test condotto nella città brasiliana di Jouazeiro, gli insetti Oxitec hanno ridotto la popolazione locale del 95% in sei mesi, quasi il doppio dell'efficacia degli insetticidi più potenti.
Tuttavia, gli scienziati non sanno quanto la riduzione del numero di vettori influenzi l'incidenza. “In teoria, meno zanzare, meno persone vengono infettate, ma in realtà è necessario controllare tutto. Molti insetti possono produrre solo pochi nuovi casi e viceversa , afferma Margareth Capurro dell'Università di San Paolo, leader del processo Joiseiro. Altri ricercatori avvertono che l'effetto della nuova tecnologia potrebbe essere di breve durata: le zanzare provenienti da altre aree voleranno dentro e la parte sana della popolazione tornerà alle dimensioni precedenti.
Gli strumenti di ingegneria genetica non si limitano a questo. I genetisti del Johns Hopkins Malaria Institute hanno sviluppato batteri geneticamente modificati che vivono nella microflora intestinale delle zanzare e conferiscono loro l'immunità ereditaria ai patogeni della malaria. L'Università del Maryland ha inventato un fungo transgenico, rinforzato con una sostanza del veleno di scorpione, che uccide fino al 98% dei parassiti della malaria nella zanzara.
Vale la pena spingere l'evoluzione?
Ma tutti questi metodi promettenti, ancora una volta, sono costosi e di portata limitata, e l'epidemia di Zika si sta già diffondendo in Sud America (diversi milioni di infetti). Il tallone d'Achille delle zanzare GM si diffonde lentamente. Anche Charles Darwin sapeva che l'evoluzione non ha fretta e che le mutazioni si fissano in una popolazione solo in condizioni ambientali favorevoli. Non sorprende che i mutanti costosi debbano essere fabbricati più e più volte, anche se le mutazioni vengono introdotte dalle radiazioni, come recentemente suggerito dall'AIEA.
Un gene drive può "spingere" l'evoluzione - la diffusione artificiale di un gene desiderato in una popolazione aumentando le sue possibilità di ereditarietà (indipendentemente dai benefici delle proprietà che codifica per l'organismo). I geni possono essere amplificati (ad esempio, quelli che rimuovono i cromosomi X nello sperma, che producono solo zanzare maschi) utilizzando il sistema di modifica del genoma umano CRISPR / Cas9. Tuttavia, gli stessi genetisti chiedono cautela nell'uso di CRISPR / Cas9 al di fuori del laboratorio: non è ancora noto quali conseguenze possa avere l'alterazione del genoma. Quindi è quasi impossibile attirare CRISPR / Cas9 verso lo sterminio su larga scala delle zanzare.
I richiami ad "uccidere le zanzare" sollevano il timore che le autorità sudamericane possano farsi prendere dal panico, costringere i loro scienziati ad abbandonare la cautela e iniziare il genocidio delle zanzare. Tuttavia, molti ricercatori sono convinti che i nemici succhiatori di sangue umani non siano affatto inutili per l'ecosistema. Sono un'importante risorsa alimentare per pesci d'acqua dolce, libellule, ragni, lucertole, rane e persino uccelli. La rimozione delle zanzare dalla catena alimentare colpirà non solo queste specie, ma anche coloro che se ne nutrono.
Se qualcuno non è preoccupato per il futuro delle rane velenose o dei pesci zanzara brasiliani, pesci zanzara, puoi ricordare loro che lo sterminio delle zanzare in una particolare area libererà una grande nicchia ecologica che sarà riempita dalle zanzare delle zone vicine o da altri insetti. Secondo l'entomologo Joe Conlon dell'American Mosquito Control Association, "Se li sradichiamo domani, gli ecosistemi si ridurranno un po 'e poi torneranno alla normalità, e qualcosa di meglio o di peggio prenderà il posto delle zanzare". È il "peggio" che gli ambientalisti temono. Centinaia di moscerini e zecche, mosche e pulci saranno felici di trarre profitto da migliaia di litri di sangue umano "senza proprietario" - e chissà quali malattie porteranno?
