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Conversione genica contro la malaria
Uno studio genetico su gruppi etnici in Africa mostra la pressione evolutiva sul co-sviluppo delle popolazioni a contatto con la malaria, in particolare sul gene della glicoforina
Un team internazionale di ricerca ha gettato nuova luce su come il genoma umano lotta duramente contro i parassiti della malaria. Cercando delle varianti genetiche in grado di spiegare perché alcuni gruppi etnici diversi dal punto di vista geografico e genetico sono più vulnerabili alla malaria rispetto ad altri, gli scienziati hanno eseguito un'analisi genetica di 15 gruppi etnici in Africa. Le scoperte dello studio sono pubblicate nell'American Journal of Human Genetics.
Oltre 300 milioni di persone si ammalano di malaria ogni anno, e quasi 1 milione di queste muoiono a causa di questa malattia letale. Circa il 90% dei casi si registrano nell'Africa sub sahariana.
Scienziati alla University of Pennsylvania negli Stati Uniti e colleghi provenienti da Francia, Italia, Kenya, Nigeria, Sudan e Tanzania hanno esaminato in che modo diverse popolazioni mostrano diverse risposte ai parassiti che causano la malaria. Essi hanno effettuato il più approfondito confronto tra popolazioni su una coppia di geni collegati alla capacità della malattia di invadere i globuli rossi.
"Quando si tentano di identificare le varianti che sono associate con la predisposizione alla malattia, è importante effettuare uno studio estremamente dettagliato," dice il dott. Wen-Ya Ko, un ricercatore post dottorato nel dipartimento di genetica della Perelman School of Medicine alla University of Pennsylvania. "Popolazioni diverse si evolvono in modo indipendente, fino a un certo punto, quindi popolazioni diverse possono presentare mutazioni uniche."
Secondo i ricercatori, il ciclo di vita della malaria dipende dall'infezione dei globuli rossi, che viene effettuata legandosi alla loro superficie.
Essi suggeriscono che sia questo il motivo per cui mutazioni come l'anemia drepanocitica, che modifica la forma complessiva di queste cellule, subiscono una selezione positiva.
"Sia l'ospite che il parassita tentano di contrattaccare con delle mutazioni; si tratta di una corsa al riarmo coevolutiva che lascia una firma della selezione sui geni," spiega il dott. Ko. "Noi abbiamo identificato molti polimorfismi a singolo nucleotide che sono candidati per quella firma."
Lo studio si è concentrato in particolare sui polimorfismi. Il team mette queste varianti in una coppia di geni che codificano per proteine chiamate glicoforina A e glicoforina B, che sono presenti sulla superficie dei globuli rossi. Dei cambiamenti nella forma della proteina influenzano il modo in cui il parassita che causa la malaria si lega ad esse e come infetta le cellule.
Ma i ricercatori affermano che esistono due teorie opposte riguardanti il perché i cambiamenti nella forma di queste proteine incidono sui tassi della malaria. Alcuni scienziati suppongono che la glicoforina A si rende più interessante per il legame agendo da esca, garantendo così che i patogeni non infettino delle cellule più vulnerabili. Altri ritengono che la glicoforina A muta, rendendo così impossibile il legame ai parassiti della malaria.
Le scoperte del team mostrano differenti schemi di selezione naturale che agiscono sulle diverse regioni dei due geni. Essi hanno scoperto una maggiore variazione genetica nella regione della glicoforina A, che influisce sull'ingresso dei parassiti della malaria nei globuli rossi.
"Questa firma della selezione era più forte nelle popolazioni che hanno la più alta vulnerabilità alla malaria," dice la professoressa Sarah Tishkoff della University of Pennsylvania, autore anziano dello studio. I membri del team hanno anche scoperto una nuova variante proteica sulla glicoforina B in un certo numero di popolazioni che presentano alti livelli di malaria e che, essi affermano, potrebbe essere anche un bersaglio della selezione naturale.
"I geni per la glicoforina A e B sono stati originati dalla duplicazione dei geni," dice il dott. Ko. "Essi sono tra loro simili per oltre il 95 % a livello della sequenza. Poiché sono così simili, sequenze di A potrebbero legarsi a B durante la ricombinazione, e ciò significa che una mutazione che si verifica su uno potrebbe essere condivisa con gli altri."
Fare delle indagini in futuro sulla conversione genica potrebbe portare a un trattamento e a una ricerca migliori per combattere la malaria. "Il genoma del parassita è altamente mutevole e il suo periodo di generazione è breve, se confrontato con quello umano, quindi avere più mutazioni più velocemente è utile per stare al passo," commenta il dott. Ko. "Questo è uno strumento nella corsa al riarmo. Potrebbe non bastare per vincere la guerra, ma è un altro modo per aumentare la variazione."
Articolo:
Ko, W-Y., et al. (2011). American Journal of Human Genetics, 88: 741-754. DOI: 10.1016/j.ajhg.2011.05.005.
Redazione (11/07/2011)
Pubblicato in Medicina e Salute
Tag:
glicoforina,
anemia,
malaria,
anofele,
zanzara
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