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La ricerca condotta presso la North Carolina State University mostra che il sistema CRISPR-Cas può essere utilizzato per colpire ed eliminare efficacemente specifici batteri intestinali, in questo caso il Clostridioides difficile, l’agente patogeno che causa la colite, una malattia cronica e degenerativa del colon.
In uno studio proof-of-concept pubblicato sulla rivista mBio, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare riduzioni del patogeno C. difficile in esperimenti condotti sia in Laboratorio che sui topi.
I microbiologi hanno collaborato con la startup startup NC State Locus Biosciences per testare l’efficacia dell’uso di un virus batteriofago per trasportare un CRISPR programmabile per colpire ed eliminare specificamente i batteri C. difficile, una missione di ricerca e distruzione che detiene la promessa per la salute dell’intestino umano.
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“Volevamo progettare i fagi con payload CRISPR auto-mirati e consegnarli all’intestino di un organismo – in questo caso un topo – al fine di avere un impatto benefico sulla salute dell’ospite e prevenire le malattie”, ha affermato Rodolphe Barrangou, Todd R. Klaenhammer, distinto Professore di scienze dell’alimentazione UNC e co-corrispondente autore di un documento che descrive la ricerca.
L’autore congiunto Casey M. Theriot, un assistente Professore di malattie infettive presso la NCU, ha affermato che l’uso e l’abuso di antibiotici aumenta la suscettibilità all’infezione da C. difficile, poiché gli antibiotici eliminano sia i batteri buoni che quelli cattivi nell’intestino. Le ricadute si verificano in circa il 30% dei pazienti umani trattati con un antibiotico standard per eliminare il C. difficile.
“Dobbiamo mirare al patogeno preciso senza disturbare il resto del microbioma, ed è quello che fa questo approccio“, ha spiegato il ricercatore. Le tecnologie CRISPR sono state utilizzate per rimuovere o tagliare con precisione e sostituire specifiche sequenze di codici genetici nei batteri. Il metodo CRISPR utilizzato in questo studio ha coinvolto le proteine Cas3, abbattendo i batteri C. difficile e causando un esteso danno al DNA.
In laboratorio, i sistemi CRISPR-Cas hanno effettivamente ucciso i batteri C. difficile. Successivamente, i ricercatori hanno testato questo approccio nei topi infetti da C. difficile. Due giorni dopo il trattamento con CRISPR, i topi hanno mostrato livelli ridotti di C. difficile, ma quei livelli sono tornati a crescere due giorni dopo. “È difficile lavorare con C. difficile, da cui il suo nome“, ha detto Theriot.
“Questo è stato un primo passo positivo in un lungo processo”, ha aggiunto Barrangou. “I risultati dell’utilizzo dei fagi per fornire payload CRISPR aprono nuove strade per altre malattie infettive e non solo.
I prossimi passi includono il riattrezzamento del fagi per impedire a C. difficile di recidivare dopo l’uccisione effettiva iniziale. I ricercatori hanno affermato che i lavori futuri comporteranno anche lo sviluppo di una raccolta di diversi fagi per vari ceppi di C. difficile.
Fonte: mBio
