Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA
Biotecnologie per implementare lo sfruttamento del batterio simbionte Wolbachia per il controllo di patogeni emergenti veicolati dalle zanzare
l'ENEA ha sviluppato un metodo di controllo della zanzara tigre basato sullo sfruttamento di un batterio, Wolbachia, simbionte nell'apparato riproduttore degli insetti e non patogeno che manipola la biologia riproduttiva degli ospiti e ne potenzia la resistenza ad alcuni virus col risultato di favorire la propria diffusione e sopravvivenza. Dal punto di vista applicativo, questa simbiosi può essere sfruttata per ottenere popolazioni di una specie bersaglio in grado di produrre maschi sterilizzanti o femmine non più in grado di acquisire e quindi trasmettere virus pericolosi
Dimostrazione dell'efficacia della tecnica di soppressione delle zanzare sviluppata dall'ENEA in campo aperto
Riduzione dei rischi di trasmissione di patogeni da parte delle zanzare tramite la loro sostituzione con popolazioni protette dai virus
Settori applicativi
Problema da risolvere
Il Global Change sta favorendo la diffusione a livello globale di numerosi patogeni di origine tropicale veicolati da zanzare come i virus di dengue, chikungunya, Zika e West Nile. Gli attuali metodi di controllo non sono sufficientemente efficienti per contrastare questa emergenza soprattutto perché le zanzare stanno acquisendo, per selezione, resistenza ad un numero sempre maggiore di principi attivi. L'Italia è stata già protagonista di epidemie locali e di breve durata associate a questi virus ma l'allungamento della stagione favorevole alle zanzare potrebbe portare ad un aumentato rischio. La WHO sta promuovendo iniziative per affrontare questo grave problema sulla base di misure descritte dal "Global Vector Control Response (GVCR) 2017–2030" e dalla "Global Arbovirus Initiative (GLAI)", con l'obiettivo di sviluppare un piano strategico integrato per combattere i virus trasmessi da insetti che risultano emergenti o riemergenti e che abbiano serie potenzialità epidemiologiche.
Descrizione
l'ENEA ha sviluppato una biotecnologia per il controllo delle zanzare basato sullo sfruttamento di batteri simbionti (Wolbachia) comunemente presenti negli insetti ma innocui ed incompatibili con la fisiologia dei vertebrati. Un insetto maschio che ospiti questo batterio rende sterile qualsiasi femmina con cui si accoppi, se questa non è portatrice di Wolbachia o se ospita altri ceppi non compatibili del batterio. Grazie a tecniche di micromanipolazione e microiniezione embrionale, l'ENEA ha replicato questo fenomeno ottenendo una popolazione di zanzara tigre (Aedes albopictus) i cui maschi sono in grado di sterilizzare qualsiasi femmina selvatica della specie. L'ENEA ha messo a punto un protocollo di allevamento massale e di separazione dei sessi di questa popolazione ed ha sperimentato con successo questa strategia sia in condizioni di laboratorio che in contesto urbano grazie all'autorizzazione ricevuta dal Ministero della Salute e dall'agenzia Europea per le sostanze chimiche (ECHA) che disciplina anche l'utilizzo dei biocidi. Sfruttando un altro ceppo dello stesso batterio, l'ENEA è riuscita a produrre anche una linea di laboratorio della zanzara tigre non più in grado di trasmettere i virus di dengue, chikungunya e Zika. Dal punto di vista applicativo, questa linea potrebbe essere utilizzata per promuovere la sostituzione delle popolazioni selvatiche di zanzara tigre con popolazioni assolutamente identiche ma non in grado di trasmettere più virus. Questa strategia è già applicata con successo su larga scala in diverse aree tropicali contro una zanzara molto vicina alla zanzara tigre, Aedes aegypti, col risultato di ridurre in modo significativo i rischi di epidemie di dengue chikungunya e Zika.
Aspetti innovativi e vantaggi
- Ecocompatibilità: la tecnologia è assolutamente sicura dal punto di vista ambientale perché non è legata all'introduzione in natura di alcuna sostanza chimica o molecola potenzialmente nociva o transgene
- Efficacia: la tecnologia si è già dimostrata efficace nel ridurre 1) la fertilità (e quindi la capacità di riprodursi) di popolazioni di zanzare in grado di trasmettere patogeni umani; 2) il tasso di punture; 3) il rischio epidemiologico
- Industrializzabile: La tecnologia è scalabile attraverso la costruzione di impianti automatizzati che permettano applicazioni su larga scala e a lungo termine abbattendo costi e manodopera
- Sicurezza per la salute umana e degli organismi non target: la tecnologia è assolutamente sicura dal punto di vista sanitario perché è basata sullo sfruttamento di meccanismi naturali mediati da un batterio comunissimo in natura e non patogeno
Maturità tecnologica 7
Punti di forza
- Costo
- Rilevanza sociale/economica
- Contenuto normativo/regolatore
- Efficienza/rendimento/prestazioni
- Innovazione
- Mancanza di tecnologia/soluzione per lo specifico impiego
- Scalabilità
- Semplicità di utilizzo
Possibili applicazioni
- Soppressione di popolazioni selvatiche della zanzara tigre tramite il rilascio di maschi resi sterili tramite lo sfruttamento di un fenomeno naturale col fine di impedire la riproduzione delle femmine selvatiche e quindi la crescita della popolazione
- Sostituzione di popolazioni di zanzare competenti per la trasmissione di virus patogeni con popolazioni caratterizzate da ridotta o nessuna competenza vettoriale.
Gruppo di ricerca coinvolto
Brevetto disponibile per il licensing
Disponibile per una licenza esclusiva
Data di aggiornamento
03-06-2025
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