Estudo com participação do ICB-USP mostra que alteração genética reduz a capacidade do Plasmodium falciparum de se desenvolver no mosquito, bloqueando o ciclo de transmissão da doença.
A malária é transmitida por mosquitos do gênero Anopheles que picam
pessoas infectadas e se alimentam de sangue que contém o parasita Plasmodium.
Antes de infectar outro ser humano, o parasita precisa completar parte de seu
ciclo de vida dentro do mosquito, atravessando a parede intestinal do inseto e
alcançando suas glândulas salivares. É nesse ponto que a nova pesquisa,
publicada na revista Nature, atua: ela impede que o parasita consiga se
desenvolver no mosquito, interrompendo a transmissão antes mesmo que ela chegue
aos humanos.
O trabalho foi
liderado por cientistas da University of California, San Diego, e da Johns
Hopkins University, com participação do professor Rodrigo Malavazi Corder,
do Departamento de Parasitologia do Instituto de Ciências Biomédicas da
Universidade de São Paulo (ICB-USP).
O alvo da
intervenção foi um gene do mosquito chamado FREP1 (Fibrinogen-Related Protein
1), responsável por codificar uma proteína necessária para o parasita
atravessar a parede intestinal do inseto. Alguns mosquitos apresentam
naturalmente uma variante desse gene, chamada FREP1Q, que altera levemente a
proteína, dificultando a entrada do Plasmodium falciparum, espécie que
causa a forma mais grave da malária.
No novo estudo, os
pesquisadores introduziram essa variante em outra espécie transmissora, o Anopheles
stephensi, comum na Ásia e em expansão na África. Em testes de laboratório,
os mosquitos com a modificação apresentaram taxas de infecção muito menores e,
quando infectados, carregavam quantidades significativamente reduzidas de
parasitas. A mudança genética não afetou características vitais do inseto, como
longevidade ou capacidade reprodutiva.
Para espalhar a
variante na população, foi usada a técnica chamada gene drive (sistema
de impulso genético), que aumenta drasticamente a chance de uma característica
ser herdada. “Normalmente, um gene tem 50% de probabilidade de ser herdado
pelos descendentes. Com o gene drive, essa probabilidade pode chegar
perto de 100%”, explica Corder. “Nos experimentos, a frequência de mosquitos
com a variante passou de 25% para mais de 90% em apenas dez gerações.”
A participação do
ICB-USP no estudo concentrou-se no desenvolvimento de modelos matemáticos que
descrevem a dinâmica de propagação da variante genética. "Meu trabalho se
concentra na modelagem matemática de sistemas biológicos", conta Corder.
"Em cooperação com John Marshall, da Universidade da California, Berkeley,
trabalhamos com dados gerados nos experimentos realizados com os mosquitos
transgênicos para entender os mecanismos que governam a disseminação da
característica genética nas populações ao longo de diversas gerações".
No Brasil, o principal transmissor da malária é o Anopheles darlingi, predominante na Amazônia. Ainda não se sabe se a mesma variante do gene FREP1 teria o mesmo efeito nessa espécie. Segundo Corder, já existem conversas preliminares para montar um grupo de pesquisa e investigar o potencial dessa abordagem com mosquitos e parasitas locais.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), em 2023 houve mais de 260 milhões de casos de malária e quase 600 mil mortes no mundo. Apesar de métodos tradicionais como uso de mosquiteiros impregnados com inseticidas e diagnóstico e tratamento precoces, a incidência global da doença está estagnada há cerca de uma década. “Por isso, novos métodos de controle são necessários. Essas estratégias genéticas são promissoras pois podem reduzir a capacidade de transmissão sem ter que eliminar a população de mosquitos – o que tende a ser ecologicamente menos agressivo”, conclui Corder.
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