Nuovo approccio genetico ostacola l’antibiotico-resistenza.
Una strategia di distruzione genetica sviluppata dai ricercatori dell’Università del Colorado Boulder, ostacola efficacemente l’evoluzione dei batteri resistenti agli antibiotici come l’ E. coli, dando agli scienziati un vantaggio cruciale nella battaglia in corso contro superbatteri mortali.
Questi agenti patogeni multiresistenti – che si adattano agli attuali antibiotici più velocemente di quelli nuovi- infettano circa 2 milioni di persone e causano almeno 23.000 decessi all’anno negli Stati Uniti, secondo i dati dei Centers for Disease Control.
Nel tentativo di sviluppare una soluzione sostenibile a lungo termine, i ricercatori della CU Boulder hanno creato l’approccio CHAOS (Controlled Hindrance of Adaptation of OrganismS), che utilizza le tecniche di modifica del DNA CRISPR per modificare più espressioni geniche all’interno delle cellule batteriche, arrestando i processi centrali del patogeno e ostacolando la sua capacità di evolvere le difese.
( Vedi anche:Individuati potenziali recettori cellulari che potrebbero ridurre l’ antibiotico-resistenza).
“Ora abbiamo un modo per interrompere i percorsi evolutivi di alcuni dei più resistenti batteri e potenzialmente prevenire l’insorgere di futuri super bug”, ha detto Peter Otoupal, autore principale dello studio e ricercatore nel Dipartimento di Chimica e Biologia di CU Boulder Ingegneria (CHBE).
La ricerca CHAOS è il culmine di un lavoro iniziato nel 2013, quando Otoupal ed i suoi colleghi hanno iniziato a cercare geni che potessero agire come un interruttore per l’ uccisione cellulare dell’ E. coli. Quando gli scienziati hanno modificato un gene alla volta, i batteri potevano adattarsi e sopravvivere, ma quando hanno alterato due o più geni contemporaneamente, la cellula si è indebolita.
“Abbiamo visto che quando abbiamo modificato più espressioni genetiche contemporaneamente –compresi i geni che apparentemente avrebbero aiutato i batteri a sopravvivere – la forma fisica dei batteri è diminuita drasticamente”, ha detto Otoupal.
Il metodo CHAOS sfrutta questo effetto, estraendo più leve genetiche per accumulare stress sulla cellula batterica e infine innescare un fallimento a catena, lasciando il batterio più vulnerabile ai trattamenti attuali. La tecnica non altera il DNA stesso del batterio, ma solo l’espressione di singoli geni, simile al modo in cui un messaggio codificato è reso inutile senza la corretta decifrazione.
Sebbene l’ E. coli abbia quasi 4000 geni individuali, l’esatta sequenza di modificazione genetica sembra avere meno importanza del numero di geni che vengono distrutti, ha affermato Otoupal. Tuttavia, i ricercatori intendono continuare a ottimizzare il metodo CHAOS per cercare le interruzioni più efficienti.
I risultati sono delineati oggi nella rivista Nature Communications Biology e potrebbero aprire nuove vie di ricerca su come limitare al meglio la resistenza agli antibiotici di un patogeno.
“Le malattie sono molto dinamiche, quindi abbiamo bisogno di progettare terapie più intelligenti che possano ottenere il controllo sui rapidi tassi di adattamento dei batteri”, ha detto Chatterjee. “L’enfasi nel nostro laboratorio è dimostrare l’efficacia di questi metodi e quindi trovare i modi per tradurre la tecnologia in contesti clinici moderni”.
“In passato, nessuno ha mai pensato che sarebbe stato possibile rallentare l’evoluzione batterica verso l’ antibiotico-resistenza“, ha detto Otoupal. “Ma come qualsiasi altra cosa, stiamo iniziando a imparare a usare l’evoluzione delle regole a nostro vantaggio”.
Fonte: Nature
