E. coli-Immagine Credit Public Domain-
Molte persone hanno sperimentato infezioni da E. coli, che sono viste principalmente come scomode e spiacevoli. Per alcuni pazienti, come quelli con tumore del sangue, tuttavia, esiste il rischio che i batteri si diffondano nel flusso sanguigno. In questi casi, un’infezione da E. coli è troppo spesso fatale. Il tasso di mortalità è del 15-20%.
La cura predominante per tali infezioni è l’uso di antibiotici che hanno effetti dannosi sul microbioma del paziente, che svolge un ruolo chiave nel nostro benessere fisico ed emotivo, e altri effetti collaterali. Inoltre, i crescenti problemi di resistenza agli antibiotici rendono tali trattamenti meno efficaci nel trattamento delle infezioni.
Un team internazionale di scienziati ha ora progettato il primo candidato farmaco basato su CRISPR che prende di mira direttamente E. coli e lascia intatto il microbioma. Un nuovo articolo pubblicato su Nature Biotechnology intitolato ” Fago ingegnerizzato con CRISPR-Cas antibatterico riduce selettivamente il carico di E. coli nei topi” descrive lo sviluppo del farmaco candidato a una fase in cui è pronto per i test sugli esseri umani.
Attraverso un ampio uso della biologia sintetica, il team ha progettato quattro virus batterici che utilizzano la tecnologia CRISPR per uccidere con precisione i batteri indesiderati.
“Riteniamo che un farmaco a spettro ristretto con queste proprietà potrebbe essere molto utile per i malati di cancro, tra gli altri, che spesso contraggono infezioni gravi difficili da trattare con gli attuali antibiotici”, afferma Morten Otto Alexander Sommer, Professore presso DTU Biosustain, co-fondatore di SNIPR Biome e autore principale dell’articolo.
Il lavoro è stato svolto in collaborazione con JAFRAL (Slovenia), JMI Laboratories (USA) e Division of Infectious Diseases presso Weill Cornell Medicine (USA).
Ingegneria dei fagi per colpire E. coli
Il team SNIPR Biome, ha esaminato una libreria di 162 fagi presenti in natura (virus che uccidono batteri specifici). I ricercatori hanno scoperto che otto di questi fagi hanno mostrato risultati promettenti nel prendere di mira E. coli. Hanno quindi ingegnerizzato i fagi attraverso l’editing genetico CRISPR per migliorare la loro capacità di colpire E. coli.
Immagine: una panoramica del processo di creazione di SNIPR001. Innanzitutto, i fagi WT vengono sottoposti a screening rispetto a un pannello di ceppi di E. coli. Quindi, i fagi con un’ampia attività contro E. coli sono ingegnerizzati in fibra di coda e/o armati con sistemi CRISPR-Cas contenenti sequenze specifiche per E. coli, creando CAP. Questi CAP vengono quindi testati per la gamma di ospiti, l’efficacia in vivo e le specifiche CMC. SNIPR001 comprende quattro CAP complementari ed è un nuovo antibiotico di precisione che mira selettivamente a E. coli per prevenire la batteriemia nei pazienti affetti da cancro ematologico a rischio di neutropenia. Credito: Nature Biotechnology (2023).
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Un cocktail di quattro di questi fagi, che hanno chiamato SNIPR001, ha preso di mira in modo molto efficace i batteri nei biofilm e ha ridotto il numero di E. coli in un modo che ha superato quello dei fagi presenti in natura. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che il cocktail di fagi era ben tollerato nell’intestino di topi e maialini, riducendo al tempo stesso la comparsa di E. coli. SNIPR001 è ora in fase di sviluppo clinico e ha ottenuto la designazione Fast-Track (revisione accelerata) dalla Food and Drug Administration statunitense.
Fonte:Nature Biotechnology
