Batteriofagi, superbatteri e il soldato statunitense
“La resistenza agli antibiotici è uno dei problemi di salute pubblica più urgenti a livello mondiale. Gli scienziati dell’esercito hanno sviluppato una nuova arma per combattere i superbatteri, in grado di proteggere i soldati e contrastare la resistenza.
I batteriofagi, virus che infettano e si replicano all’interno dei batteri, uccidono i batteri tramite meccanismi diversi dagli antibiotici e possono colpire in modo mirato ceppi specifici. Questo li rende un’opzione interessante per superare le multiresistenze. Tuttavia, individuare rapidamente e ottimizzare batteriofagi ben definiti da usare contro un bersaglio batterico è una sfida.
I ricercatori del MIT Institute for Soldier Nanotechnologies hanno trovato un modo per riuscirci. L’esercito statunitense ha fondato l’istituto nel 2002 come centro di ricerca interdisciplinare per migliorare in modo significativo la protezione, la sopravvivenza e la capacità operativa del soldato, nonché di piattaforme e sistemi che supportano i soldati.
“Questo è uno sviluppo cruciale nella lotta contro questi superbatteri”, ha dichiarato il dott. James Burgess, program manager dell’Institute for Soldier Nanotechnologies, Army Research Office, membro dell’Army Research Laboratory del US Army Combat Capabilities Development Command. “La ricerca di una cura per i batteri resistenti agli antibiotici è particolarmente importante per i soldati impiegati in parti del mondo dove possono entrare in contatto con patogeni sconosciuti o persino con batteri resistenti agli antibiotici. I soldati feriti sono ancora più vulnerabili alle infezioni e potrebbero tornare a casa con questi germi resistenti ai farmaci.”
In questo studio pubblicato su Cell, i biotecnologi del MIT hanno mostrato di poter programmare rapidamente i batteriofagi per uccidere diversi ceppi di E. coli, introducendo mutazioni in una proteina virale che si lega alle cellule ospiti. I risultati hanno mostrato che questi batteriofagi ingegnerizzati hanno anche meno probabilità di indurre resistenza nei batteri.
“Come vediamo sempre più spesso nelle notizie, la resistenza batterica continua a evolversi e diventa sempre più problematica per la salute pubblica”, ha detto Timothy Lu, professore al MIT di ingegneria elettrica e informatica e di bioingegneria, nonché autore senior dello studio. “I fagi rappresentano un modo completamente diverso di uccidere i batteri rispetto agli antibiotici e sono complementari agli antibiotici, invece di cercare di sostituirli.”
I ricercatori hanno sviluppato diversi fagi geneticamente modificati in grado di uccidere E. coli coltivato in laboratorio. Uno dei fagi appena creati è stato anche in grado di eliminare due ceppi di E. coli resistenti ai fagi presenti in natura in un’infezione cutanea nei topi.
La Food and Drug Administration ha approvato una manciata di batteriofagi per uccidere batteri nocivi negli alimenti. Tuttavia, finora non sono stati usati spesso per trattare le infezioni, perché può essere difficile e richiedere molto tempo trovare fagi presenti in natura che prendano di mira il tipo giusto di batteri.
Per semplificare lo sviluppo di tali trattamenti, il laboratorio di Lu ha lavorato su impalcature virali ingegnerizzate che possono essere facilmente adattate a diversi ceppi batterici o a diversi meccanismi di resistenza.
“Crediamo che i fagi siano un buon strumento per uccidere e degradare i batteri in un ecosistema complesso, ma in modo mirato”, ha detto Lu.
I ricercatori volevano trovare un modo per accelerare il processo di adattamento dei fagi a un particolare tipo di batterio. Hanno sviluppato una strategia che consente di creare e testare, in pochissimo tempo, un numero molto maggiore di varianti delle fibre della coda.
Hanno generato fagi con circa 10 milioni di diverse fibre della coda e li hanno testati contro diversi ceppi di E. coli che si erano dimostrati resistenti al batteriofago non geneticamente modificato. Un modo in cui E. coli può diventare resistente ai batteriofagi è mutare i recettori LPS in modo che risultino accorciati o assenti. Tuttavia, il team del MIT ha scoperto che alcuni dei suoi fagi geneticamente modificati possono uccidere persino ceppi di E. coli con recettori LPS mutati o mancanti.
I ricercatori prevedono di applicare questo approccio ad altri meccanismi di resistenza usati da E. coli e di sviluppare fagi in grado di uccidere altri tipi di batteri nocivi.
“La possibilità di colpire selettivamente questi ceppi non utili potrebbe offrirci molti vantaggi in termini di esiti clinici nell’uomo”, ha detto Lu.”
Traduzione della fonte: http://outbreaknewstoday.com/bacteriophages-superbugs-and-the-us-soldier-29164/
