Dove gli antibiotici falliscono, possono prevalere i virus "mangiatori di batteri"
I batteri resistenti agli antibiotici possono causare infezioni molto difficili da trattare e a volte possono mettere in pericolo la vita di una persona. Tuttavia, un nuovo approccio creativo può offrire un'arma potente contro questi "superbatteri".
La recente pubblicazione di diversi rapporti scientifici che suggeriscono che molti filamenti batterici stanno sviluppando resistenza agli antibiotici indica l'emergere di una crisi globale.
Poiché sempre più batteri pericolosi non rispondono agli antibiotici forti, i ricercatori hanno iniziato a cercare mezzi alternativi per combattere questi "superbatteri".
Studi recenti hanno indagato l'utilità di alcune terapie sorprendenti contro i batteri resistenti agli antibiotici, compreso l'utilizzo di un batterio specifico che vive nel suolo irlandese e la sperimentazione di nuove combinazioni di farmaci.
Ora, i ricercatori dell'Università di Pittsburgh in Pennsylvania e dell'Howard Hughes Medical Institute (HHMI) a Chevy Chase, MD, forniscono la prova che un approccio diverso può offrire un modo efficace per combattere pericolose infezioni batteriche.
Il Prof. Graham Hatfull, che lavora all'Università di Pittsburgh e all'HHMI, e il suo team hanno studiato un tipo di agente infettivo biologico chiamato "batteriofagi" o semplicemente "fagi".
I batteriofagi - un nome che letteralmente significa "mangiatore di batteri" - sono virus che prendono di mira, infettano e distruggono diversi ceppi di batteri. Una precedente ricerca co-autrice del Prof. Hatfull suggerisce che ci sono circa 1031 particelle di batteriofagi sul pianeta.
Tuttavia, fagi differenti prendono di mira ceppi batterici differenti. Per questo motivo, identificare quale agente corrisponde a quale batterio può essere un compito impegnativo per tentativi ed errori.
Far rivivere una vecchia idea
L'uso dei batteriofagi per combattere le infezioni, un approccio chiamato "terapia fagica", non è affatto un'idea nuova. In effetti, questa nozione è stata sui radar dei ricercatori per quasi 100 anni.
Scienziati britannici, francesi e russi stavano già sperimentando i fagi in un ambiente clinico all'inizio del XX secolo.
Tuttavia, gli studiosi spiegano che l'entusiasmo iniziale riguardo al potenziale della terapia fagica è diminuito per molti anni. Ciò era, in parte, dovuto alle limitate conoscenze e risorse scientifiche a disposizione dei ricercatori in quel momento.
Ora, però, l'interesse per la ricerca sui fagi potrebbe riemergere in pieno vigore grazie a un recente successo terapeutico.
Il prof. Hatfull e il team spiegano - in un documento di studio che appare sulla rivista Medicina della natura - che, utilizzando fagi accuratamente selezionati, sono stati in grado di trattare una grave infezione vissuta da un paziente di 15 anni con una storia medica complessa.
Il paziente aveva la fibrosi cistica, una condizione genetica incurabile che causa un accumulo di muco denso, soprattutto - ma non solo - nei polmoni. Questo, a sua volta, porta alla suscettibilità alle infezioni.
Nel 2017, si sono presentati al Great Ormond Street Hospital (GOSH) di Londra, Regno Unito, per sottoporsi a un doppio trapianto di polmone.
Tuttavia, non molto tempo dopo la procedura, i medici del paziente hanno notato che la ferita chirurgica sembrava rossa e secca, che avevano un'infezione al fegato e che si erano formati diversi noduli sul loro corpo. Quei noduli contenevano batteri che stavano cercando di "emergere" attraverso la pelle.
Usare i virus per attaccare i batteri
Gli scienziati hanno collaborato con i medici del GOSH per cercare batteriofagi che attaccassero i ceppi batterici specifici che infettano il paziente di 15 anni in questione e un altro giovane con fibrosi cistica. Anche l'altro paziente aveva subito un doppio trapianto di polmone e aveva una grave infezione.
I ricercatori hanno risposto agli appelli dei medici; i due giovani pazienti non hanno risposto a nessuno degli antibiotici che hanno ricevuto.
Queste infezioni, notano i ricercatori, non erano nuove; i pazienti li avevano sviluppati per la prima volta molti anni prima, ma li avevano tenuti sotto controllo fino agli interventi chirurgici, quando divamparono pericolosamente.
"Questi insetti non rispondevano agli antibiotici. Sono ceppi di batteri altamente resistenti ai farmaci ", afferma il prof. Hatfull. Quindi, spiega, gli scienziati hanno deciso di provare "[usando] i batteriofagi come antibiotici - come qualcosa che potremmo usare per uccidere i batteri che causano l'infezione".
I principali interessi del Prof. Hatfull sono lo studio dei fagi e il trattamento della tubercolosi (TB), un'infezione batterica che si insedia principalmente nei polmoni. I suoi colleghi londinesi si sono messi in contatto perché, come è successo, entrambi i loro giovani pazienti avevano infezioni causate da ceppi di Mycobacterium, che è anche coinvolto nella tubercolosi.
I medici hanno inviato al Prof. Hatfull campioni dei ceppi batterici responsabili delle infezioni dei pazienti in modo che lui ei suoi collaboratori potessero identificare quali fagi sarebbero stati in grado di attaccarli e distruggerli.
Nel giro di pochi mesi, hanno trovato l'insieme di fagi che potrebbero corrispondere ai batteri che infettano uno dei pazienti. Tuttavia, questa scoperta iniziale è arrivata troppo tardi; il paziente era morto all'inizio dello stesso mese.
'Territorio non mappato'
Quando si è trattato di identificare i fagi che potrebbero essere in grado di aiutare il paziente di 15 anni, la ricerca non è stata così semplice. Per cominciare, il team ha trovato tre batteriofagi potenzialmente utili. Tuttavia, si è scoperto che solo uno era efficace nell'infettare i batteri mirati.
La soluzione che il Prof. Hatfull e il team hanno quindi escogitato è stata quella di modificare i genomi dei due fagi meno efficaci per renderli completamente efficaci contro i batteri di cui avevano bisogno per attaccare.
Una volta individuata una miscela efficace e sicura, si sono messi in contatto con i medici, che poi l'hanno somministrata al paziente due volte al giorno. Ogni dose conteneva un miliardo di particelle fagiche.
Dopo 6 settimane di questo trattamento innovativo, i medici hanno visto che l'infezione del fegato del paziente era praticamente scomparsa. Attualmente, i medici riferiscono che rimangono solo un paio dei noduli rivelatori.
Il Prof. Hatfull e il suo team sono particolarmente lieti del fatto che i batteri che hanno preso di mira non hanno, finora, sviluppato resistenza ai fagi che i ricercatori hanno usato per attaccarli. Ciò significa che questo approccio potrebbe essere quello che i medici potrebbero continuare a utilizzare nel trattamento di infezioni gravi e resistenti.
Tuttavia, gli scienziati osservano che rimane difficile identificare il giusto mix di fagi per trattare le singole infezioni batteriche. Molto lavoro deve ancora essere fatto in termini di ricerca delle migliori terapie sui fagi.
"Ci troviamo in un territorio inesplorato."
Prof. Graham Hatfull
