La malaria rimane una delle malattie più pericolose al mondo. Ancora oggi, ogni anno, colpisce centinaia di milioni di persone soprattutto in Africa. Anche nel nostro paese, fino alla metà del 900, era diffusa nelle zone paludose, habitat naturale delle zanzare del genere Anopheles, vettori della malattia. Queste zanzare, se infette, possono trasmettere un protozoo parassita, Plasmodium, che invade i globuli rossi e si moltiplica al loro interno, causando i sintomi tipici della malattia.
I protozoi responsabili della malaria non sono in grado di compiere autonomamente il loro ciclo vitale: per realizzarlo hanno bisogno di condizioni molto specifiche nella cellula ospite. Anche una piccola variazione in una proteina, o nei suoi livelli di espressione, può quindi rendere più difficile l'infezione. Nel corso dell’evoluzione, la pressione esercitata da malattie infettive come la malaria ha quindi favorito la diffusione di varianti genetiche capaci di proteggere chi le possiede.

C’è una domanda su cui il mondo scientifico si interroga da tempo: perché alcune popolazioni sono più resistenti alla malaria? 
Uno studio condotto dagli scienziati dell’Istituto di Ricerca Genetica e Biomedica-CNR di Cagliari, in collaborazione con l’Università di Sassari e diversi gruppi internazionali, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature, ha portato alla luce un meccanismo molecolare che potrebbe spiegare come un piccolo cambiamento nei livelli di una proteina, chiamata Ciclina D3, possa proteggere contro la malaria. 

Nel dettaglio, il quesito che si sono posti questi ricercatori è: una riduzione della Ciclina D3 nei globuli rossi può proteggere dall’infezione malarica? E se sì, come? La Ciclina D3 è una proteina fondamentale per lo sviluppo dei globuli rossi, infatti, ne regola le fasi di crescita e maturazione influenzandone la dimensione e il numero. Se i livelli di questa proteina si riducono cambiano anche le caratteristiche fisiche e molecolari dei globuli rossi.
Il gruppo di ricerca si è concentrato sull’identificazione di varianti genetiche che riducono la Ciclina D3 e potrebbero offrire una protezione contro la malaria. Per poter individuare la presenza di tali varianti, sono stati analizzati circa 7.000 campioni di sangue raccolti in Sardegna, una regione che in passato era fortemente colpita dalla malattia. Grazie ad un’analisi genomica su larga scala, è stata identificata una variante genetica, chiamata rs112233623 T, più frequente nella popolazione sarda rispetto ad altri gruppi europei analizzati. I portatori hanno globuli rossi leggermente più grandi e meno numerosi, con caratteristiche biologiche particolari, tra cui un’intensa capacità di produzione di molecole reattive dell’ossigeno (ROS), coinvolte nello stress cellulare. Per verificare il possibile effetto protettivo della variante, i ricercatori hanno utilizzato in laboratorio campioni di globuli rossi dei portatori, mettendoli a contatto con il parassita della malaria, Plasmodium falciparum. I risultati ottenuti hanno mostrato che il ciclo vitale del parassita veniva completamente interrotto, portando alla sua morte. I portatori della variante non si sono mostrati totalmente immuni al parassita ma i loro globuli rossi, grazie alla riduzione dei livelli di Ciclina D3 e alla maggiore produzione di ROS, sono un ambiente ostile al suo ciclo vitale. 

Questo studio evidenzia come nelle zone colpite dalla malaria, la variante rs112233623 T offriva un vantaggio di sopravvivenza, permettendo a chi la possedeva di vivere più a lungo e di trasmetterla alla generazione successiva. Generazione dopo generazione, la selezione naturale ne ha aumentato la frequenza nella popolazione sarda, conferendo un vantaggio nella resistenza alla malaria. La scoperta di questi ricercatori suggerisce come l’azione dell’evoluzione sia costante nel tempo e come anche piccole differenze nel DNA possano influenzare il rapporto ospite-parassita, conferendo resistenza a una malattia infettiva come la malaria. Studiare questi meccanismi e le caratteristiche dei globuli rossi che rendono più difficile la vita al parassita potrebbe aprire la strada a nuovi approcci farmacologici per le popolazioni in cui, ad oggi, la malaria è ancora inarrestabile. 

Il nostro DNA racconta una lunga storia di adattamenti, malattie e sopravvivenza. A volte basta una piccola variazione nella sequenza di un singolo gene per cambiare il destino di intere popolazioni.