ApresLabs utilizza i lettori SpectraMax per rivoluzionare le ricerche nell'ambito della resistenza ai pesticidi
AZIENDA/UNIVERSITÀ
ApresLabs
MEMBRI DEL TEAM
Dott. Graham Moores
PRODOTTI UTILIZZATI
Lettore per micropiastre Gemini EM
La sfida
La resistenza agli insetticidi è un importante ostacolo al controllo degli insetti infestanti in modo sostenibile nell'industria agraria. Consapevole di questo problema, il dott. Graham Moores ha fondato ApresLabs Ltd nel Regno Unito nel 2012 allo scopo di aiutare le aziende agrobiotecnologiche a massimizzare la vita commerciale dei loro prodotti. Il dott. Moores studia le basi biochimiche della resistenza agli insetticidi da oltre 40 anni ed è diventato una delle principali autorità in materia. Essendo uno dei pochissimi biochimici che lavorano in questo campo, ha partecipato spesso a eventi nazionali e internazionali, ha scritto per riviste molto diffuse ed è apparso in programmi alla televisione e alla radio.
Abbiamo chiesto al dott. Moores di dirci qualcosa di più sulle sue ricerche e sul loro impatto sull’industria agraria…
“Benché siano in corso iniziative per sviluppare strategie alternative, gli insetticidi sintetici rimarranno quasi sicuramente il principale metodo per il controllo degli insetti infestanti in agricoltura per molti anni.
Tuttavia, esiste anche una maggiore consapevolezza delle conseguenze negative derivanti dall’uso prolungato o eccessivo degli insetticidi, che includono danni ambientali, avvelenamento degli impollinatori e resistenza agli insetticidi. In alcuni casi, anche il ritiro di prodotti chimici obsoleti e la riduzione della velocità di scoperta di nuove molecole insetticide stanno creando difficoltà per la gestione degli insetti infestanti.
I sinergizzanti degli insetticidi inibiscono le difese metaboliche degli insetti, permettendo di superare la resistenza e offrendo la possibilità di utilizzare quantità inferiori di insetticidi per controllare gli insetti infestanti. I sinergizzanti non hanno ancora raggiunto l’uso su larga scala nel campo dell’agricoltura, ma un sinergizzante quasi sintetico (il piperonil butossido) è ampiamente utilizzato in prodotti per la salute pubblica come quelli adoperati per il controllo della mosca domestica.
Per massimizzare i benefici ecologici associati all’uso di un sinergizzante, il prodotto dovrebbe avere un’efficacia almeno pari a quella del piperonil butossido nel colpire i due principali sistemi di enzimi metabolici degli insetti infestanti (P450 ed esterasi) e dovrebbe essere innocuo per gli impollinatori ed ecosostenibile.”
Per identificare questi sinergizzanti, il team di ApresLabs aveva bisogno di poter misurare l’attività enzimatica di P450 ed esterasi, in presenza/assenza dei possibili inibitori, in un sistema ad alto rendimento basato su piastre per microtitolazione.
La soluzione
Il dott. Moores utilizza i lettori per micropiastre di Molecular Devices da oltre 40 anni, per cui quando ha creato ApresLabs voleva un sistema che conosceva e di cui si fidava. Il team adopera una serie di lettori per micropiastre, tra cui il modello SpectraMax Gemini EM per la rilevazione della fluorescenza, per creare un sistema ad alto rendimento per l’identificazione di potenziali candidati da utilizzare come sinergizzanti degli insetticidi.
Lettori per micropiastre Gemini XPS ed EM
Strumento utilizzato
Il lettore per micropiastre SpectraMax Gemini EM offre un ambiente flessibile per stabilire le impostazioni ottimali di eccitazione e di emissione per la maggior parte dei saggi di intensità della fluorescenza. Essendo un sistema spettrofluorimetrico a doppio monocromatore, permette ai ricercatori di provare nuovi coloranti innovativi senza dover acquistare ulteriori set di filtri.
Con ogni lettore Gemini EM viene fornito il software di acquisizione e analisi dei dati per micropiastre SoftMax Pro, che consente di eseguire opportune analisi dei dati senza doverli esportare in altri fogli di calcolo. Sono inoltre disponibili strumenti di validazione software, IQ/OQ/PQ e per la conformità alle linee guida FDA 21 CFR Parte 11.
I risultati
Il team di ApresLabs ha studiato l’interazione di diversi analoghi del piperonil butossido con gli enzimi metabolici FE4 e CYP6CY3 dell’afide verde del pesco Myzus Persicae, che presenta notoriamente resistenza agli insetticidi. Sono state realizzate analisi della relazione struttura-attività (Structure-Activity Relationship, SAR) e sono stati identificati vari sinergizzanti candidati caratterizzati da un’elevata efficacia di inibizione. Questi composti sono attualmente oggetto di una domanda di brevetto.
Il dott. Moores ha dichiarato: “Uso i lettori per piastre cinetici Molecular Devices da quando il mio laboratorio di biochimica alla Rothamsted Research ha acquistato un modello SpectraMax VersaMax alla fine degli anni ‘80 del secolo scorso (penso che fosse uno dei primi nel Paese); apprezzo la loro versatilità; inoltre, il software SoftMax Pro non è secondo a nessuno.”
Maggiori informazioni
The interactions of piperonyl butoxide and analogues with the metabolic enzymes FE4 and CYP6CY3 of the green peach aphid Myzus Persicae (Hemiptera: Aphididae).
Panini et al. Pest Man Sci 73(2) 371-379 (2016)