Nature Biomedical Engineering pubblica uno studio che potrebbe in futuro armare i medici con nuovi metodi per la lotta alle infezioni polmonari in pazienti anziani o affetti da fibrosi cistica
di MIT Technology Review Italia
Le terapie con virus batteriofagi si stanno rivelando una possibile alternativa agli antibiotici. Questi virus, nemici naturali dei batteri, sono capaci di attaccare fattori patogeni selezionati, senza provocare danni al normale contingente batterico del corpo o provocare lo sviluppo di una resistenza la farmaco. Di contro, i virus batteriofagi terapeutici possono risultare difficili sia da purificare che somministrare, soprattutto nel caso dei polmoni.
Una squadra di ricercatori guidata dal Georgia Institute of Technology ha dimostrato come si possa somministrare batteriofagi ai polmoni facendo uso di microparticelle asciutte, porose, ricoperte dai virus. Le particelle hanno sinora curato casi di polmonite in topi e ridotto drasticamente i livelli batterici in modelli animali di fibrosi cistica. Un possibile farmaco potrebbe, in futuro, essere indirizzato ai polmoni grazie ad un semplice inalatore.
Pubblicata su Nature Biomedical Engineering, la ricerca è stata promossa dai National Institutes of Health e dal Children’s Healthcare of Atlanta Pediatric Technology Center, secondo un accordo tra la Georgia Tech il Children’s Healthcare di Atlanta.
Nel campo della somministrazione di virus batteriofagi, il tipo di materiale utilizzato potrebbe rivelarsi chiave al mantenimento dello stato attivo del virus ed alla sua distribuzione uniforme, per esempio, nei polmoni. Ciascun batteriofago si relaziona in maniera specifica ad un genere di battere, come lo Pseudomonas aeruginosa, responsabile di alcune forme di polmonite e della maggior parte dei casi di fibrosi cistica, per poi svanire dal sistema una volta annullata l’infezione.
Sotto la guida di Andrés García, professore di ingegneria meccanica del Georgia Tech, la squadra aveva già testato nebulizzatori carichi di batteriofagi umidi, un approccio che si è rivelato inefficace. García e collaboratori hanno quindi sviluppato un veicolo in microparticelle composte dello stesso polimero utilizzato per i punti di sutura capaci di dissolversi. Le particelle porose sono state rese sufficientemente grandi da non essere subito eliminate dal corpo, ma leggere quanto basta per penetrare a fondo nei polmoni.
I fagi vengono coltivati sulle particelle e quindi asciugati. Una volta introdotti nei polmoni degli animali sotto forma di uno sbuffo di polvere, i virus cominciano ad attaccare i batteri. Nel caso dei topi affetti da polmonite, gli individui trattati sono guariti, mentre gli altri sono morti. Topi transgenici dai polmoni affetti da fibrosi cistica hanno invece dimostrato una sostanziale riduzione nella popolazione batterica. I virus sulle particelle sembrano mantenere le proprie capacità per un periodo massimo di due settimane a temperatura ambiente.
Secondo Nael McCarty, Marcus Professor direttore dell’Emory+Children’s Cystic Fibrosis Center of Excellence presso la Emory University and Children’s Healthcare of Atlanta, coautore dello studio, questo nuovo sviluppo favorirà l’utilizzo di virus batteriofagi nella lotta contro la fibrosi, un disturbo genetico comune molto serio che colpisce svariati sistemi organici. L’organo più comunemente colpito negli umani è il polmone e la lotta contro polmoniti che si dimostrano resistenti agli antibiotici è sempre più comune. I trattamenti con antibiotici, inoltre, hanno lo svantaggio di favorire la proliferazione di batteri opportunistici.
Le microparticelle ricoperte di virus si sono rivelate più efficaci contro l’infezione dei soli batteriofagi. I polimeri sono biodegradabili e vengono eliminati dal corpo in pochi giorni. La tecnica si è dimostrata efficace contro differenti tipi di batteri in laboratorio e i ricercatori non hanno notato traccia di possibile sviluppo di qualche forma di resistenza.
Per quanto non si siano mai dimostrati dannosi per le cellule di mammiferi, i virus possono comunque provocare una reazione immunitaria e producono tossine dannose. Vengono coltivati in colonie composte dagli stessi batteri che attaccano, motivo per cui la loro purificazione rappresenta un altro ostacolo da superare prima che possano essere utilizzati con sicurezza.
Dovranno essere testate formule contro svariati altri batteri da cui gli esseri umani sono facilmente infetti e la tecnica stessa dovrà essere verificata in animali più grandi, nonché contro infezioni croniche, tipiche di pazienti affetti da fibrosi cistica.
(lo)
