Sorveglianza molecolare della resistenza ai derivati dell’artemisinina e ad altri antimalarici in isolati di Plasmodium falciparum africani

L’introduzione della terapia combinata a base di artemisinina (artemisinin-based combination therapy, ACT) ha rappresentato una svolta epocale nella lotta contro la malaria da Plasmodium falciparum, riducendo drasticamente la morbilità e mortalità da questa causate. Purtroppo, la diffusione della resistenza di P. falciparum all'artemisinina nel Sud-Est Asiatico costituisce una reale minaccia per il controllo e l’eliminazione della malaria, poiché rischia di vanificare i successi raggiunti nell’ultimo decennio, soprattutto in termini di sopravvivenza infantile. Numerosi studi, condotti su isolati di P. falciparum provenienti dal Sud-Est Asiatico, hanno dimostrato che la resistenza all’artemisinina è strettamente legata alla presenza di polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) nel gene kelch 13 (k13). Alcuni di questi SNPs sono anche stati descritti in Africa, ma mai nessuno è stato correlato ad un’aumentata tolleranza o resistenza all'artemisinina (Ménard et al., 2016). La recente introduzione di strumenti di biologia molecolare di nuova generazione, volti alla rapida e precoce individuazione di parassiti resistenti, consente di perfezionare e rendere più accurate le strategie terapeutiche e profilattiche impiegate nei casi di malaria da P. falciparum. In questo lavoro di tesi, al fine di identificare la presenza di mutazioni puntiformi nel gene k13 di P. falciparum, sono stati analizzati, mediante PCR e sequenziamento diretto, 930 isolati di P. falciparum raccolti in quattro paesi africani nei quali la malaria continua a rappresentare un importante problema di salute pubblica: Camerun, Eritrea, Botswana, e Guinea Conakry. Per i campioni provenienti dal Camerun e dall’Eritrea, lo screening molecolare è stato effettuato tramite il sequenziamento di nuova generazione NGS, ovvero un sistema standardizzato di sorveglianza della farmaco-resistenza ad alto rendimento. Oltre all’analisi del gene Pfk13, è stata valutata l’eventuale presenza di mutazioni nei diversi geni marcatori di resistenza per gli antimalarici comunemente impiegati nelle combinazioni terapeutiche a base di artemisinina. Inoltre, in collaborazione con il CDC (Centre for Disease Control and Prevention) di Atlanta, è stato messo a punto un nuovo metodo di rilevazione dell’espressione del gene plasmepsina 2 di P. falciparum, coinvolto nella resistenza alla piperachina. I risultati dello studio di sorveglianza molecolare qui riportati non hanno evidenziato alcuna resistenza all'artemisinina. Tuttavia, per gli altri marcatori molecolari indagati, è stata identificata un’alta frequenza di varianti alleliche associate alla resistenza alle diverse classi di farmaci antimalarici. Questi risultati suggeriscono la forte necessità di effettuare una costante valutazione di efficacia terapeutica dei farmaci impiegati nel trattamento della malaria da P. falciparum, e un assiduo monitoraggio molecolare della farmaco-resistenza, al fine di sviluppare adeguate strategie di controllo e prevenzione della malaria.