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Se gli antibiotici falliscono, possono prevalere i virus "mangia-batteri"

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I batteri resistenti agli antibiotici possono causare infezioni che sono molto difficili da curare e possono talvolta mettere in pericolo la vita di una persona. Tuttavia, un nuovo approccio creativo può offrire un'arma potente contro questi "super insetti"

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La recente pubblicazione di diversi rapporti scientifici che suggeriscono che molti filamenti batterici stanno sviluppando una resistenza agli antibiotici indica l'emergere di una crisi globale.

Come batteri sempre più pericolosi diventano insensibili agli antibiotici forti, i ricercatori hanno iniziato a cercare mezzi alternativi per combattere questi "super insetti"

Recenti studi hanno studiato l'utilità di alcune sorprendenti terapie contro batteri resistenti agli antibiotici, tra cui l'uso 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) di Chevy Chase, MD, forniscono la prova che un approccio diverso può offrire un modo efficace per combattere le 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 biologico infettivo chiamato "batteriofagi", o semplicemente "fagi"

I batteriofagi - un nome che letteralmente significa "mangia-batteri" - sono virus che colpiscono, infettano e distruggono diversi ceppi di batteri. Precedenti ricerche coautore del Prof. Hatfull suggeriscono che ci sono circa 1031 particelle di batteriofago sul pianeta.

Diversi faghi diversi bersaglio diversi ceppi batterici, tuttavia. Per questo motivo, identificare quale agente corrisponde a quale batterio può essere un compito impegnativo per tentativi ed errori.

Riavvivere una vecchia idea

L'uso dei batteriofagi per combattere le infezioni, un approccio chiamato "terapia dei fagi", non è affatto una nuova idea. In realtà, questa nozione è presente sui radar dei ricercatori da quasi 100 anni.

Scienziati inglesi, francesi e russi stavano già sperimentando con i fagi in un ambiente clinico all'inizio del XX secolo.

Tuttavia, gli studiosi spiegano che l'entusiasmo iniziale per quanto riguarda il potenziale della terapia dei fagi si è affievolito per molti anni. Ciò era in parte dovuto alle limitate conoscenze e risorse scientifiche a disposizione dei ricercatori all'epoca.

Ora, però, l'interesse per la ricerca sui fagi può riemergere in pieno vigore grazie ad un recente successo terapeutico.

Il Prof. Hatfull e il team spiegano - in un articolo di studio apparso sulla rivista Nature Medicine - 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 provoca un accumulo di muco spesso, soprattutto - anche se 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 polmoni.

Tuttavia, non molto tempo dopo l'intervento, i medici del paziente hanno notato che la ferita chirurgica appariva rossa e cruda, che avevano un'infezione epatica e che si erano formati diversi noduli sul loro corpo. Quei noduli contenevano batteri che cercavano di "affiorare" attraverso la pelle.

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Usare i virus per attaccare i batteri

Gli scienziati hanno collaborato con i medici di GOSH alla ricerca di batteriofagi che attaccherebbero gli specifici ceppi batterici che infettano il paziente quindicenne in questione e un altro giovane con fibrosi cistica. Anche l'altro paziente ha subito un doppio trapianto polmonare e ha avuto una grave infezione.

I ricercatori hanno risposto agli appelli dei medici; i due giovani pazienti non hanno risposto a nessuno degli antibiotici ricevuti.

Queste infezioni, notano i ricercatori, non erano nuove; i pazienti le avevano sviluppate molti anni prima, ma le avevano tenute sotto controllo fino all'intervento chirurgico, quando si sono infiammate pericolosamente.

"Questi insetti non hanno risposto agli antibiotici. Sono ceppi di batteri altamente resistenti ai farmaci", dice il Prof. Hatfull. Così, spiega, gli scienziati hanno deciso di provare "[usando] batteriofagi come antibiotici - come qualcosa che potremmo usare per uccidere i batteri che causano l'infezione"

Gli interessi principali del Prof. Hatfull sono lo studio dei fagi e il trattamento della tubercolosi (TB), un'infezione batterica che si deposita principalmente nei polmoni. I suoi colleghi londinesi si sono messi in contatto perché, come è successo, entrambi i loro piccoli pazienti avevano infezioni causate da ceppi di Mycobacterium, anch'esso coinvolto nella tubercolosi.

I medici hanno inviato al Prof. Hatfull campioni dei ceppi batterici responsabili delle infezioni dei pazienti in modo che lui e i suoi collaboratori potessero identificare quali faghi sarebbero stati in grado di attaccarli e distruggerli.

Nel giro di pochi mesi, hanno trovato l'insieme di faghi 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 inesplorato"

Quando si è trattato di identificare i faghi che possono essere in grado di aiutare il paziente quindicenne, 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 bersaglio.

La soluzione che il Prof. Hatfull e il suo team hanno trovato è stata quella di modificare i genomi dei due fagi meno efficaci per renderli pienamente efficaci contro i batteri che dovevano attaccare.

Una volta identificata una miscela efficace e sicura, si sono messi in contatto con i medici, che l'hanno poi somministrata al paziente due volte al giorno. Ogni dose conteneva un miliardo di particelle fago.

Dopo 6 settimane di questo trattamento innovativo, i medici hanno visto che l'infezione epatica del paziente era quasi del tutto scomparsa. Attualmente, i medici riferiscono che rimangono solo un paio di noduli della spia.

Il Prof. Hatfull e il suo team sono particolarmente soddisfatti del fatto che i batteri che hanno preso di mira non hanno, finora, sviluppato una resistenza ai fagi che i ricercatori hanno usato per attaccarli. Ciò significa che questo approccio può essere un approccio che i medici potrebbero continuare a utilizzare nel trattamento di infezioni gravi e resistenti.

Tuttavia, gli scienziati osservano che resta difficile identificare la giusta miscela di fago per trattare le singole infezioni batteriche. C'è ancora molto lavoro da fare per trovare le migliori terapie fago.

"Siamo in un territorio inesplorato."

Prof. Graham Hatfull