La rara variante del sangue, che si trova solo in alcune parti dell’Africa orientale, può aiutare il corpo a resistere alla malaria anche meglio dei nostri migliori vaccini. Ora, gli scienziati pensano di aver capito come sia possibile.
Il segreto di come il raro gruppo sanguigno chiamato Dantu aiuta a proteggere dalla malaria è stato rivelato per la prima volta dagli scienziati del Wellcome Sanger Institute, dell’Università di Cambridge e del Kemri-Wellcome Trust Research Program, Kenya. Il team ha scoperto che i globuli rossi nelle persone con la rara variante del gruppo sanguigno Dantu hanno una tensione superficiale più elevata che impedisce loro di essere invasi dal parassita della malaria più mortale del mondo, il Plasmodium falciparum.
I risultati, pubblicati nella rivista Nature, potrebbero essere significativi anche nella più ampia battaglia contro la malaria. La tensione superficiale dei globuli rossi umani poiché aumenta con l’invecchiamento, potrebbe rendere possibile progettare farmaci che imitino questo processo naturale per prevenire l’infezione della malaria o ridurne la gravità.
La malaria rimane un grave problema sanitario globale, causando circa 435.000 decessi all’anno, con il 61% che si verifica nei bambini sotto i cinque anni di età. Plasmodium falciparum è responsabile della forma più mortale di malaria ed è particolarmente diffuso in Africa, rappresentando il 99,7% dei casi di malaria africana e il 93% dei decessi globali per malaria.
I ricercatori nel 2017 hanno scoperto che la rara variante del sangue Dantu, che si trova regolarmente solo in alcune parti dell’Africa orientale, fornisce un certo grado di protezione contro la malaria grave. L’intenzione alla base di questo nuovo studio era spiegare perché.
I campioni di globuli rossi sono stati raccolti da 42 bambini sani a Kilifi, in Kenya, avevano una, due o zero copie del gene Dantu. I ricercatori hanno quindi osservato la capacità dei parassiti di invadere le cellule in laboratorio, utilizzando più strumenti tra cui la microscopia video time-lapse per identificare la fase specifica in cui l’invasione è stata compromessa.
L’analisi delle caratteristiche dei campioni di globuli rossi ha indicato che la variante Dantu ha creato cellule con una tensione superficiale più elevata (simile a un tamburo con una pelle più tesa). I parassiti della malaria a una certa tensione non erano più in grado di entrare nella cellula, interrompendo il loro ciclo vitale e impedendo la loro capacità di moltiplicarsi nel sangue.
La dottoressa Silvia Kariuki, del Kemri-Wellcome Trust Research Program, Kenya, ha dichiarato:
«I parassiti della malaria utilizzano uno specifico meccanismo di “serratura e chiave” per infiltrarsi nei globuli rossi umani, quando abbiamo iniziato a spiegare come la variante Dantu protegge da questi parassiti, ci aspettavamo di trovare lievi cambiamenti nel modo in cui questo meccanismo molecolare funziona, la risposta si è rivelata molto più fondamentale. La variante Dantu in realtà aumenta leggermente la tensione della superficie dei globuli rossi. È come se il parassita avesse ancora la chiave della serratura, ma la porta è troppo pesante per essere aperta».
Il gruppo sanguigno Dantu ha una nuova proteina “chimerica” (le proteine di fusione o proteine chimeriche sono proteine create attraverso l’unione di due o più geni originariamente codificati per proteine separate) che viene espressa sulla superficie dei globuli rossi e altera l’equilibrio di altre proteine di superficie. È emerso che a Kilifi, una città sulla costa keniota, il 10% della popolazione possiede una copia del gene Dantu, che conferisce fino al 40% di protezione contro la malaria. L’1% della popolazione ne possiede due copie, garantendo una protezione fino al 70%; al contrario, i migliori vaccini contro la malaria attualmente forniscono una protezione del 35%.
Gli esseri umani poiché si sono evoluti insieme alla malaria per decine di migliaia di anni, alcune persone nelle aree più colpite hanno sviluppato una resistenza genetica alla malattia. L’esempio più famoso è il tratto falciforme (è una malattia ereditaria che colpisce i globuli rossi. Le persone con tratto falciforme hanno ereditato un gene per l’emoglobina normale e uno per l’emoglobina falciforme), conferisce l’80% di resistenza alla malaria, ma può causare malattie gravi in chi ha due copie del gene, non ci sono attualmente prove che la variante Dantu sia accompagnata da altre complicazioni di salute.
Il dottor Alejandro Marin-Menendez, del Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato:
«Il fatto che vediamo gli adattamenti più protettivi nelle aree in cui la malaria è più diffusa ci dice molto su come questi parassiti hanno influenzato l’evoluzione umana. La malaria è ancora incredibilmente malattia distruttiva, ma adattamenti evolutivi come il tratto falciforme e la variante del raro gruppo sanguigno Dantu possono parzialmente spiegare perché il tasso di mortalità è molto inferiore al tasso di infezione. Abbiamo combattuto i parassiti della malaria da sempre, quindi ci potrebbero essere altri adattamenti e meccanismi ancora da scoprire».
I ricercatori suggeriscono che una delle implicazioni più significative dello studio deriva dal fatto che la tensione superficiale dei globuli rossi umani varia naturalmente, generalmente aumentando durante la loro durata di vita di circa 90 giorni. Ciò significa che una parte di tutti i nostri globuli rossi è naturalmente resistente alle infezioni da parassiti della malaria e potrebbe essere possibile sviluppare farmaci che traggono vantaggio da questo processo.
La dottoressa Viola Introini, dell’Università di Cambridge, ha affermato:
«La spiegazione di come la variante del sangue Dantu protegge dalla malaria è potenzialmente molto importante. La membrana dei globuli rossi deve essere solo leggermente più tesa del solito per bloccare l’ingresso dei parassiti della malaria. Sviluppare un farmaco che emula questa accresciuta tensione potrebbe essere un modo semplice ma efficace per prevenire o curare la malaria».