Um fungo Aspergillus oryzae recombinante transmitido de larvas para adultos de mosquitos Anopheles stephensi inibe o desenvolvimento de oocistos do parasita da malária

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12177 (2023) Citar este artigo

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O controlo da transmissão do parasita da malária dos mosquitos para os seres humanos é dificultado pela diminuição da eficácia dos insecticidas, pelo desenvolvimento de resistência aos medicamentos contra os antimaláricos de último recurso e pela ausência de vacinas eficazes. Neste documento, a atividade bloqueadora da transmissão antiplasmodial de uma cepa recombinante do fungo Aspergillus oryzae (A. oryzae-R), que é usada na indústria de alimentos humanos, foi investigada em mosquitos Anopheles stephensi criados em laboratório. A cepa de fungo recombinante foi geneticamente modificada para secretar dois peptídeos efetores antiplasmodiais, os peptídeos MP2 (peptídeo 2 do intestino médio) e EPIP (peptídeo de interação enolase-plasminogênio). A transmissão transestadial do fungo das larvas para os mosquitos adultos foi confirmada após a inoculação de A. oryzae-R nas bandejas de água utilizadas para a criação de larvas. A secreção dos peptídeos efetores antiplasmodiais dentro do intestino médio do mosquito inibiu a formação de oocistos dos parasitas P. berghei. Estes resultados indicam que A. oryzae pode ser usado como modelo de paratransgênese transportando proteínas efetoras para inibir o desenvolvimento do parasita da malária em An. Stephensi. Mais estudos são necessários para determinar se este fungo recombinante pode ser adaptado em condições naturais, com impacto mínimo ou nenhum impacto no meio ambiente, para atingir agentes de doenças infecciosas transmitidas por mosquitos dentro de seus vetores.

O Plasmodium, que causa a malária, é a doença transmitida por vectores mais importante e é transmitido através da picada de mosquitos anofelinos infectados1. Quase metade da população mundial vive em zonas propensas à malária e mais de 400.000 pessoas morrem de malária todos os anos, a maioria delas crianças pequenas1. Apesar dos esforços contínuos de gestão, o controlo da malária teve um sucesso limitado, os níveis de infecção estabilizaram e a erradicação continua indefinida. Sem dúvida, a actual pandemia da COVID-19 tem implicações indirectas no controlo da malária. A resposta rápida à COVID-19 deve inspirar esforços para melhorar o controlo da malária, caso contrário corre-se o risco de um aumento da mortalidade causada por esta pandemia, especialmente entre as crianças, e de desfazer uma das campanhas de saúde pública mais eficazes2. Consequentemente, há uma necessidade urgente de alternativas práticas para controlar a malária1.

Os mosquitos são os hospedeiros definitivos da malária e de muitas outras doenças transmitidas por vetores. O Anopheles stephensi é um importante vector da malária na Ásia e propagou-se recentemente para o Corno de África3. No mosquito, o parasita passa por etapas de desenvolvimento, multiplicação e maturação no intestino médio4. O intestino médio pode, portanto, ser considerado um alvo principal para intervenção, de modo que a competição entre microbiomas no intestino pode resultar em uma determinada espécie ganhando vantagem no intestino5,6. A microbiota do mosquito pode ser derivada do ambiente em qualquer um dos vários estágios do ciclo de vida do mosquito e tem efeitos importantes por meio de interações com processos biológicos do mosquito, como crescimento, respostas imunológicas, digestão, reprodução e resistência a patógenos7,8. A composição de espécies do microbioma do mosquito é, portanto, muito dinâmica e diversificada9,10,11.

Nos últimos anos, grande parte da agenda de investigação sobre a malária centrou-se no desenvolvimento de medicamentos ou vacinas. À medida que a eficácia dos insecticidas e dos tratamentos contra a malária diminui e devido à inadequação de vacinas eficazes contra doenças transmitidas por mosquitos, os resultados da vacina mais avançada contra a malária (RTS, S) sugerem que esta apenas reduz a morbilidade e é, portanto, inadequada em termos de ferramenta para alcançar o objectivo de erradicar a malária1. A procura de abordagens de controlo mais dinâmicas orientadas para os vectores está a desenvolver-se cada vez mais12. Entre os métodos recentemente propostos, a paratransgênese é uma abordagem nova e multifacetada que tem sido sugerida como um meio potencial para controlar doenças transmitidas por vetores. Esta abordagem tenta eliminar um patógeno de uma comunidade vetorial manipulando geneticamente organismos simbióticos do vetor, como bactérias, vírus ou fungos, induzindo o endossimbionte a produzir moléculas efetoras antipatogênicas . Microrganismos incluindo vírus15, fungos13,16 e bactérias17 foram testados como candidatos à paratransgênese em vetores da malária. Para facilitar a abordagem, os microrganismos utilizados para a paratransgênese devem estar associados à população vetorial alvo, devem crescer eficientemente em meios comumente disponíveis e baratos, e devem ser geneticamente modificáveis ​​em laboratório. Após a manipulação genética, eles devem permanecer semelhantes ao tipo selvagem e devem colonizar e dominar o vetor de forma eficiente e, finalmente, devem ser seguros em relação aos seres humanos, ao meio ambiente e aos animais não-alvo18.