La tubercolosi resistente agli antibiotici è un problema comune e grave a livello globale. In un nuovo articolo, i ricercatori dell’Università di Uppsala descrivono come i batteri della tubercolosi che portano una mutazione che in teoria dovrebbe ucciderli , riescano a sopravvivere. I ricercatori hanno scoperto che lo stesso trucco che ha mantenuto in vita i batteri li ha resi resistenti a un tipo molto importante di antibiotico.
La tubercolosi (TB) uccide almeno 1,5 milioni di persone all’anno. Un trattamento normale richiede quattro diversi antibiotici assunti per diversi mesi. Se uno dei farmaci non funziona c’è un grande rischio di fallimento del trattamento. Sfortunatamente, la tubercolosi resistente agli antibiotici è ora molto diffusa a livello globale. Per un trattamento efficace è importante determinare rapidamente a quali antibiotici sono sensibili i batteri della tubercolosi. Questa diagnosi impiegava diverse settimane, perché i batteri della TB crescono molto lentamente. Con la rivoluzione del sequenziamento del DNA è oggi possibile sequenziare il DNA batterico e prevedere a quali antibiotici sarà suscettibile, il tutto in pochi giorni. Recentemente, gli scienziati dell’Università di Uppsala hanno scoperto che molti batteri clinici della TBC contenevano “mutazioni del frame-shift” in un gene (mutazioni genetiche, che possono verificarsi a causa di errori nella replicazione del DNA e mutageni) che produce una proteina essenziale (RpoB) che è il bersaglio di un importante antibiotico della TB, la Rifampicina.
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Questo tipo di mutazione avrebbe dovuto uccidere i batteri, ma apparentemente erano vivi e sono stati recuperati dai pazienti affetti da tubercolosi sottoposti a trattamento antibiotico. Incuriositi da questa scoperta, gli scienziati del gruppo “Diarmaid Hughes” del Department of Medical Biochemistry and Microbiology, hanno deciso di isolare un simile mutante in E. coli, una specie batterica che è meno pericolosa e su cui è più facile lavorare sperimentalmente. Il loro scopo era scoprire come una “mutazione frame-shift” era compatibile con la vita.
Tre scienziati, Douglas L. Huseby, Gerrit Brandis e Lisa Praski Alzrigat, hanno isolato la “mutazione del frame-shift”” in RpoB e hanno scoperto come i batteri potevano sopravvivere. Hanno scoperto che la mutazione ha creato una sequenza speciale di rari codoni “scivolosi” nel gene RpoB. Quando il ribosoma (la macchina che produce proteine leggendo il codice genetico) ha raggiunto questa sequenza, è scivolato sulla sequenza e ha commesso errori ad una frequenza molto alta. Questo slittamento nella lettura del codice genetico ha soppresso l’effetto della “mutazione letale del frame-shift” e ha permesso ai batteri di sopravvivere. Tuttavia, non era tutto. A causa della “soppressione” la proteina RpoB è stata mutata e questa mutazione ha reso i batteri altamente resistenti alla Rifampicina antibiotica.
Ci sono lezioni importanti da questo lavoro. Una è che le mutazioni apparentemente letali non sono sempre letali perché i batteri possono essere in grado di “sopprimere” la mutazione e rimanere in vita, e come in questo caso causare resistenza a un importante antibiotico contro la tubercolosi. Un’altra lezione, forse più importante, è che una diagnosi basata sulla lettura di una sequenza di DNA è valida quanto la nostra capacità di interpretare correttamente il significato della sequenza. Questi tipi di mutazioni “letali” che non dovrebbero essere possibili sono in effetti sorprendentemente comuni negli isolati batterici clinici, non solo nella tubercolosi, ma anche in altre infezioni. Il messaggio è che dobbiamo migliorare molto l’interpretazione del significato delle sequenze di DNA in modo da poter garantire che i pazienti possano ottenere la diagnosi corretta e il trattamento antibiotico appropriato.
Lo studio è pubblicato in Atti della National Academy of Sciences.
Fonte: Medicalxpress
