Sapere Scienza

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Virus ingegnerizzati per combattere i batteri resistenti

25 Ottobre 2019

La resistenza agli antibiotici sviluppata da batteri è una reale minaccia per la salute a livello globale. Una delle soluzioni prevede l'utilizzo di batteriofagi, dei virus, per eliminare i microrganismi patogeni. Un gruppo di ricerca del MIT ha pensato di ingegnerizzare questi virus per attaccare specifici ceppi di Escherichia coli e i risultati ottenuti sono stati pubblicati sulla rivista Cell.

 

Fagi contro batteri

 

Come avevamo già spiegato in un precedente articolo, i fagi - o batteriofagi - sono virus parassiti dei batteri, dai quali vengono replicati e di cui generalmente inducono la disgregazione cellulare. I fagi uccidono i batteri utilizzando strategie differenti rispetto agli antibiotici, inoltre riescono ad attaccare ceppi specifici e questo li rende una buona alternativa per superare l'antibioticoresistenza. C'è, però, un inconveniente: è molto difficile trovare e ottimizzare velocemente i giusti batteriofagi da adoperare contro dei particolari batteri.

 

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Fagi ingegnerizzati per superare la resistenza dei batteri

 

I batteriofagi sono già utilizzati in ambito alimentare per eliminare i batteri patogeni. Un gruppo di fagi è stato approvato dalla Food and Drug Administration, l'ente governativo degli Stati Uniti che si occupa della regolamentazione dei prodotti alimentari e farmaceutici, per assolvere questo compito ma il loro impiego non è ancora diffuso per trattare le infezioni. Il motivo è che trovare virus in natura che attacchino il tipo di batteri che desideriamo è complesso e richiede tempo.
Esiste una scorciatoia? Sembra di sì: gli scienziati stanno lavorando su strutture virali ingegnerizzate che possano essere riprogrammate per distruggere differenti ceppi batterici o disinnescare differenti meccanismi di resistenza.
Nel 2015 i ricercatori hanno usato batteriofagi della famiglia T7 che uccidono naturalmente Escherichia coli e hanno mostrato di essere in grado di programmarli per attaccare altri batteri. Lo hanno fatto sostituendo differenti geni che codificano per le fibre di coda, la proteina usata dai fagi per aggrapparsi ai recettori presenti sulla superficie della cellula ospite. Una strategia che funzionava ma gli studiosi desideravano velocizzare il processo di progettazione dei virus per un tipo specifico di batteri. Nel nuovo studio sono quindi riusciti trovare una nuova strategia per produrre e testare un numero maggiore di varianti di fibre di coda: circa 10.000.000 di diverse proteine da verificare su numerosi ceppi di Escherichia coli che sono diventati resistenti ai batteriofagi non ingegnerizzati.

 

Continuare a puntare sui batteriofagi

 

Gli studiosi del MIT hanno anche osservato che alcuni dei fagi ingegnerizzati erano in grado di uccidere anche i ceppi mutati, quelli che avevano sviluppato resistenza ai virus. In questo modo viene superato uno degli ostacoli per l'uso dei fagi contro i batteri.
Gli autori dello studio pubblicato su Cell stanno progettando di applicare la nuova strategia per superare altri meccanismi di resistenza di Escherichia coli e sperano di sviluppare fagi in grado di uccidere altri batteri patogeni.

 

Desiderate approfondire l'argomento dell'antibioticoresistenza? Acquistate e leggete l'articolo di Barbara Mognetti, "La resistenza agli antibiotici: meccanismi e implicazioni", pubblicato nel numero di febbraio 2015 di Sapere.

 

Credits immagine: illustrazione di Christine Daniloff/MIT

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