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Infezioni batteriche, in futuro un’alternativa agli antibiotici coi virus parassiti

Un particolare tipo di batteriofago (o fago) ha la capacità di rubare ai batteri il loro sistema immunitario

Scritto da Camilla Di Barbora il 02.03.2013

Una ricerca pubblicata il 27 febbraio 2013 sulla rivista Nature dimostra che un particolare tipo di batteriofago (o fago) ha la capacità di rubare ai batteri il loro sistema immunitario e di riutilizzarlo per difendersi e riprodursi. I fagi sono virus che predano esclusivamente i batteri e ciascuno ne parassita un tipo specifico. I risultati di questo studio, concentratosi su un fago che attacca il Vibrio colera – il batterio responsabile di epidemie di colera negli esseri umani – hanno importanti ricadute in ambito terapeutico. Vista la crescente comparsa di superbatteri resistenti alla maggior parte degli antibiotici disponibili, la comunità scientifica sta infatti guardando con interesse alla terapia fagica come possibile trattamento per le infezioni batteriche. La terapia fagica potrebbe essere utilizzata come complemento o come alternativa alla terapia antibiotica quando questa si rivela inefficace.

colera-batterioLa équipe della Tufts University School of Medicine, guidato dal professore e ricercatore di biologia molecolare e microbiologia Andrea Camilli, ha analizzato le sequenze di DNA fagiche prelevate da campioni di feci di pazienti affetti da colera in Bangladesh. Il materiale genetico raccolto è risultato contenere geni per la codifica di un sistema immunitario precedentemente riscontrato solo in alcuni batteri, ma mai in un virus. Gli scienziati, infatti, fino ad ora ritenevano che i batteriofagi mancassero completamente di un sistema immunitario in grado di rispondere agli attacchi dell’ambiente esterno, a differenza dei batteri che, invece, sono dotati di un apparato molecolare – il CRISPR/Cas – che protegge da materiale genomico estraneo, in particolare da quello dei fagi.

Per verificare questo sorprendente risultato, i ricercatori hanno infettato un nuovo ceppo di batteri del colera resistenti al virus utilizzando fagi sprovvisti del sistema immunitario acquisito. Questi fagi non furono in grado né di adattarsi né di avere la meglio sul ceppo di colera. Successivamente, lo stesso ceppo batterico fu infettato con fagi immunizzati. Questa volta, i fagi utilizzando e rimodulando il sistema CRISPR/Cas si dimostrarono capaci di adattarsi rapidamente, acquisendo così la capacità di uccidere i batteri del colera.

“L’esperimento dimostra che il sistema immunitario dei virus è completamente funzionale e versatile e avvalora la controversa idea che essi siano creature viventi”, ha affermato Camilli. Attualmente, il gruppo di ricerca sta lavorando a uno studio per capire nel dettaglio come riesca il sistema immunitario del fago a disabilitare l’apparato di difesa del vibrione. Capire il funzionamento di questi meccanismi è fondamentale per poter mettere a punto una terapia fagica di contrasto al colera efficace e stabile, in grado cioè di far fronte alle eventuali nuove acquisizioni o evoluzioni dei sistemi protettivi dei batteri del colera.

Fonte: K.D. Seed, D.W. Lazinski, S.B. Calderwood e A. Camilli “A bacteriophage encodes its own CRISPR/Cas adaptive response to evade host innate immunity”. Nature, 27 febbraio 2013.

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