Terapie preventivă cu bacteriofage demonstrează rezultate promițătoare împotriva Salmonella
Cercetătorii au dezvoltat o abordare terapeutică inovatoare care utilizează bacterii E. coli nepatogene modificate genetic pentru a produce bacteriofage capabile să elimine Salmonella înainte ca aceasta să provoace infecția. Studiul, publicat în Nature Microbiology, reprezintă o premieră în domeniul terapiei cu bacteriofage și ar putea deschide calea către noi metode de combatere a infecțiilor bacteriene intestinale.
Echipa de cercetare condusă de Bryan Hsu, profesor asociat și cercetător în cadrul programului Blackwood Junior Faculty Fellow, a demonstrat că această strategie profilactică a protejat cu succes șoarecii de infecția orală cu Salmonella. Rogerio A. Bataglioli, cercetător postdoctoral în Departamentul de Științe Biologice și autor principal al studiului, explică că scopul nu este înlocuirea antibioticelor, ci adăugarea unei opțiuni suplimentare în arsenalul terapeutic împotriva infecțiilor.
Terapia cu bacteriofage – virusuri care infectează exclusiv bacterii, fără a afecta oamenii sau animalele – întâmpină dificultăți semnificative în tratarea patogenilor intestinali. Hsu subliniază că în intestin, fagele și bacteriile tind să coexiste perioade îndelungate, ceea ce face dificilă atingerea raportului ridicat fag-bacterie necesar pentru tratament. În plus, odată ce infecția bacteriană s-a instalat, bacteriile devin adesea inaccesibile fagelor, ascunzându-se în mucoasa sau celulele organismului.
Pentru a ocoli aceste obstacole, echipa a inginerat o bacterie E. coli nepatogenă care transportă un fag ce infectează specific Salmonella. De obicei, acest tip de fag rămâne dormant în genomul bacterian al Salmonella, dar modificările genetice realizate de cercetători permit E. coli să transporte fagul și, odată eliberat în intestin, să elimine automat Salmonella printr-un proces numit liză. Această metodă crește rapid numărul de fage disponibile pentru combaterea bacteriei.
Cercetătorii au denumit această combinație inedită de fag și bacterie „lizogen producător de fage litice” sau „lito-lizogen”. Salmonella poate detecta în mod normal ADN-ul fagic provenit de la bacterii non-Salmonella și împiedică replicarea acestuia, dar echipa a reușit să mascheze fagul. Bataglioli explică că au păcălit bacteria Salmonella să considere fagul provenit de la E. coli ca „nefiind străin” prin adăugarea unei gene de Salmonella în genomul E. coli. Astfel, fagul poate infecta Salmonella, se propagă ușor în interiorul acesteia, o lizează, iar fagele rezultate continuă să se replice.
Această reproducere rapidă duce în final la eradicarea infecției din intestin. Hsu descrie mecanismul: bacteria benefică E. coli produce toate aceste fage antipatogene, creând o barieră protectoare astfel încât, atunci când Salmonella pătrunde după trecerea prin stomac și în punctul său cel mai vulnerabil, întâlnește această densitate ridicată și ucigătoare de fage.
Deși cercetătorii au vizat Salmonella datorită poverii sale globale ridicate – putând ucide vârstnici, copii și persoane cu HIV, având o prevalență crescută a rezistenței la antibiotice și fiind clasificată ca patogen cu prioritate ridicată de Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor – ei consideră că această lucrare are implicații puternice pentru alte afecțiuni. Bataglioli menționează că extinderea către alte boli și alți patogeni bacterieni, cu adaptările corespunzătoare, reprezintă o direcție interesantă de explorat. Hsu adaugă că există deja un cadru care demonstrează posibilitatea de a introduce alte fage pentru a ținti alte bacterii.
Bataglioli intenționează să își continue cercetarea asupra bacteriofagelor în cadrul Școlii de Inginerie Chimică de la Universitatea de Stat din Campinas, São Paulo, Brazilia, începând din toamnă.
