“Medicina vivente” contro i germi resistenti

Il germe ospedaliero Pseudomonas aeruginosa è resistente alla maggior parte degli antibiotici. Uno studio ora mostra un modo per combatterlo con l’aiuto di altri batteri. Per fare ciò, i ricercatori hanno modificato i batteri della specie Mycoplasma pneumoniae in modo tale che non fossero più patogeni ma fossero in grado di produrre proteine ​​che attaccano Pseudomonas aeruginosa. Negli esperimenti con i topi, i batteri modificati hanno combattuto con successo il germe resistente agli antibiotici.

Le infezioni respiratorie sono tra le prime dieci cause di morte in tutto il mondo. Un grosso problema sono i batteri resistenti agli antibiotici: il batterio Pseudomonas aeruginosa è una delle cause più comuni di polmonite acquisita in ospedale. Tra l’altro, può crescere sui tubi utilizzati nella respirazione artificiale di pazienti gravemente malati. È naturalmente resistente alla maggior parte degli antibiotici e forma biofilm stabili che rendono più difficili gli attacchi.

batteri come aiutanti

Un team guidato da Rocco Mazzolini dell’Istituto per la scienza e la tecnologia di Barcellona ha ora modificato un altro batterio in modo che attacchi Pseudomonas aeruginosa. Per questo, i ricercatori hanno utilizzato il batterio Mycoplasma pneumoniae, che nella forma selvatica può anche causare polmonite. Nella prima fase, hanno derubato il batterio della sua capacità di causare malattie attraverso modificazioni genetiche e verificato che i topi rimanessero sani dopo il contatto con il batterio modificato.

“Successivamente, abbiamo inserito due sistemi genetici ottimizzati in questo batterio non patogeno”, riferiscono i ricercatori. “Uno che può abbattere i biofilm e un altro che consente l’attività antimicrobica contro Pseudomonas aeruginosa.” Per testare la misura in cui i batteri geneticamente ottimizzati sono effettivamente in grado di attaccare i biofilm di Pseudomonas aeruginosa, i ricercatori hanno utilizzato tubi respiratori di pazienti ricoverati in ospedale -polmonite acquisita. Hanno trattato parte dei tubi con antibiotici, parte con i batteri modificati e parte con una combinazione di entrambi.

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Attività all’interno e all’esterno del corpo

Il risultato: mentre gli antibiotici da soli sono stati in grado di ridurre solo leggermente la colonizzazione delle tube con Pseudomonas aeruginosa, i batteri vivi e resi innocui hanno ridotto significativamente la colonizzazione. La più efficace è stata la combinazione di batteri modificati e antibiotici. Mazzolini ei suoi colleghi hanno utilizzato antibiotici che prendono di mira la parete cellulare dei batteri. Poiché Mycoplasma pneumoniae non ha una parete cellulare, questa classe di antibiotici non può danneggiare il batterio utile, ma può attaccare Pseudomonas aeruginosa dopo che il biofilm è stato rotto.

Mazzolini e il suo team hanno successivamente testato l’efficacia della “medicina vivente” nei polmoni di un organismo vivente nei topi. Per fare questo, hanno infettato gli animali con Pseudomonas aeruginosa, provocando loro la polmonite. Quindi hanno trattato un gruppo di topi con il batterio modificato; un altro gruppo non ha ricevuto alcuna terapia. Mentre sei su otto topi non trattati sono morti entro due giorni, quattro su otto animali trattati sono sopravvissuti per più di una settimana. Inoltre, i loro polmoni mostravano meno danni rispetto a quelli dei loro conspecifici non trattati. Ulteriori test hanno mostrato che anche i batteri modificati venivano eliminati dal sistema immunitario in pochi giorni senza causare danni permanenti ai polmoni.

Altre aree di applicazione possibili

“Abbiamo sviluppato un ariete che uccide i batteri resistenti agli antibiotici. Il trattamento crea punti di ingresso cruciali per gli antibiotici, che penetrano nei batteri ed eliminano le infezioni alla fonte”, afferma la collega di Mazzolini, María Lluch-Senar. “Riteniamo che questa sia una nuova strategia promettente per affrontare la principale causa di morte negli ospedali.” Tuttavia, prima che il trattamento possa essere testato sugli esseri umani, sono necessari ulteriori studi sull’efficacia e sulla sicurezza.

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Oltre all’uso contro Pseudomonas aeruginosa, i ricercatori ritengono che siano ipotizzabili anche altre aree di applicazione. “Il batterio può essere modificato con una varietà di carichi utili diversi, che si tratti di citochine, nanobodies o defensine”, spiega il collega di Mazzolini, Luis Serrano. “L’obiettivo è diversificare l’arsenale del batterio modificato e sbloccare il suo pieno potenziale nel trattamento di una varietà di malattie complesse”.

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