HomebatteriB. anthracis: un enzima può sconfiggere il batterio

B. anthracis: un enzima può sconfiggere il batterio

(B. anthracis-Immagine Credit Public Domain).

I ricercatori hanno compiuto un passo verso lo sviluppo di una terapia in grado di trattare l’infezione di ceppi di antrace resistenti agli antibiotici nei topi, senza antibiotici.

Le spore di B. anthracis che causano antrac, sono state inviate alle testate giornalistiche e ai membri del Congresso durante gli attacchi “Amerithrax” del 2001, facendo ammalare almeno 22 persone e uccidendone cinque. I ricercatori si stanno attrezzando per combattere le varianti dei batteri resistenti agli antibiotici, che sono fonte di crescente preoccupazione. Ora, un team ha compiuto progressi verso la creazione di una terapia in grado di curare l’infezione nei topi senza l’uso di antibiotici, come riportato oggi il14 settembre 2022 sulla rivista ACS Infectious Diseases.

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Il Bacillus anthracis è un tipo di batterio gram-positivo, a forma di bastoncello, che può portare a infezioni da antrace attraverso l’esposizione alle sue spore, per ingestione, inalazione o un taglio nella pelle. L’infezione da antrace può causare difficoltà respiratorie, ulcere cutanee o persino la morte. Sebbene esistano antibiotici contro l’antrace, la resistenza a questi farmaci può verificarsi nel tempo.

Enzima ingegnerizzato contro l'antrace resistente agli antibiotici

Questo enzima ingegnerizzato con frammenti di anticorpi attaccati ad esso può rompere la capsula del batterio B. anthracis, consentendo al sistema immunitario di reagire. Credito: adattato da ACS Malattie infettive, DOI: 10.1021/acsinfecdis.2c00227

Un tipo di B. anthracis, chiamato ceppo di Ames, è particolarmente virulento perché i batteri possono avvolgersi in una capsula protettiva di acido poli-D- glutammico. Questo agisce come un mantello dell’invisibilità, che aiuta i batteri a eludere il sistema immunitario umano. Un enzima del batterio B. anthracis chiamato CapD attacca il materiale della capsula ai batteri. Tuttavia, studi precedenti hanno riportato che l’enzima può essere progettato per degradare invece la capsula, rendendo i batteri suscettibili al sistema immunitario.

Gli studi hanno anche dimostrato che fornire ai topi il CapD ingegnerizzato può aiutare a trattare un’infezione da antrace da ceppo di Ames senza l’uso di antibiotici. Inoltre, Patricia Legler e colleghi hanno dimostrato che l’aggiunta di polietilenglicole (PEG) a questa versione di CapD può aiutare l’enzima a durare più a lungo, aumentando la sopravvivenza dei topi. In questo nuovo studio, il team di ricerca ha voluto ottimizzare ulteriormente il trattamento.

 

Per migliorare la vita dell’enzima riprogettato nel corpo e migliorare il suo potenziale, gli scienziati hanno aggiunto PEG e fuso la proteina CapD con parte di un anticorpo di topo. Ciò ha portato a due enzimi CapD legati insieme, il che essenzialmente raddoppierebbe il suo potere di legame della capsula.

Il team di ricerca ha creato diverse versioni dell’enzima e le ha sottoposte a numerosi cicli di ottimizzazione, eliminando e inserendo segmenti diversi fino a raggiungere una sequenza che mantenesse la sua forma 3D e si comportasse come previsto in un intervallo di valori di pH.

Quando testato in un modello murino, questo costrutto è durato più a lungo rispetto alla versione precedente senza l’anticorpo fuso, sebbene avesse un’attività ridotta. Gli scienziati affermano che sono necessarie ulteriori ricerche per produrre il costrutto ideale, ma i risultati sono un passo importante verso un trattamento migliore contro i ceppi di B. anthracis resistenti agli antibiotici.

Fonte: ACS Infectious Diseases

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