Combattere le zanzare disturbando la loro percezione dell'odore umano
Il progetto multinazionale e multidisciplinare ENAROMATIC ("European network for advanced research on olfaction for malaria transmitting insect control"), finanziato dall'UE, ha sviluppato prodotti di controllo per prevenire la diffusione della malaria, intervenendo sulla capacità degli insetti di percepire l'odore umano. I composti naturali e sintetici che agiscono sulle proteine leganti gli odori (OBP) e sui recettori olfattivi (OR) delle zanzare sono stati isolati grazie alla modellazione e a un progetto razionale. Durante il progetto sono state completate varie tappe importanti. Dodici OBP e 11 OR presenti principalmente nei sensilli olfattivi delle femmine sono stati clonati ed espressi in cellule di batteri e di lepidotteri. I test HTS per lo screening ad alto rendimento basato su cellule di insetto si sono dimostrati particolarmente utili per eseguire rapidamente lo screening dei composti, al fine di individuare ligandi specifici a livello di OR e di chiarire la funzione dei recettori olfattivi dipendenti da ligandi e i fattori che modificano il comportamento. Si tratta di test robusti, ricchi di informazioni, facili da utilizzare e affidabili per la caratterizzazione farmacologica dei recettori delle zanzare, oltre che per il test delle coppie OBP-OR in base al ligando. L'ibridazione fluorescente in sito whole mount (WM-FISH), la microscopia a scansione laser confocale e l'immunoistochimica hanno permesso di chiarire la distribuzione di OBP e OR nei sensilli delle antenne delle zanzare. Il progetto ha creato ribosonde specifiche per OR/OBP ed mRNA antisiero ad alto titolo e gli studi di immunolocalizzazione hanno dimostrato il ruolo delle coppie OBP-OR nella rilevazione degli odori basati sul tipo di sensillo. La gas-cromatografia abbinata ad elettroantennogramma (GC-EAG) combinata con un test repellente su corpo caldo per le femmine di Anopheles gambiae è stato utilizzato per testare 82 estratti di varie piante aromatiche. Ventun olii testati (estratti) hanno dimostrato una forte riduzione della posa delle zanzare su un corpo caldo e, per comprendere i fattori costituenti e i derivati che portano a una modifica del comportamento, è stata eseguita l'analisi strutturale di cinque estratti altamente repellenti tramite spettrometria di massa GC. La cristallografia a raggi X di 10 promettenti OBP ha dimostrato la variazione delle cavità di legame e di altre proprietà che spesso sono responsabili delle differenze tra gli OBP e della loro specificità di legame. Il team ha inoltre creato modelli computazionali per studiare le interazioni proteina-ligando negli OBP più interessanti, i cui risultati sono stati convalidati tramite mutagenesi specifica di sito. Lo studio dovrebbe giungere a ottimizzare alcuni composti per ottenere un'alterazione efficace dei meccanismi di rilevazione dell'odore umano. I neurochip MEA (array di microelettrodi) di reti neuronali dei mammiferi hanno permesso di valutare la citotossicità e la neurotossicità dei composti repellenti selezionati rispetto ai più diffusi DEET e EBAAP. I test non hanno rivelato tossicità ai dosaggi previsti per l'applicazione esterna e gli effetti dannosi sono stati individuati solo in caso di ingestione. Per testare il comportamento delle zanzare femmine (anofele e culicidae) all'esposizione a composti repellenti che ostacolano la percezione dell'odore, i ricercatori hanno utilizzato modelli di capanne e condizioni sul campo in Nigeria, evitando il contatto umano o animale con gli insetti con il ricorso a trappole per zanzare e creando una situazione ideale per lo studio del loro comportamento e il test di nuovi strumenti di controllo. I ricercatori di ENAROMATIC sono riusciti a dimostrare la fattibilità della modificazione olfattiva del comportamento delle zanzare per ridurre la trasmissione della malaria.
