Esempi di innovazioni e ricerche nel campo microbiologico
(da lettura di articoli su riviste, Le Scienze e altro)
Uso di cerotti per introdurre il vaccino sotto cute (topi)
Uso di batteriofagi nella lotta contro virus vari
Vaccinazione mediante cerotto applicato alla cute
(da Le Scienze, luglio 2012):sperimentazione su topi
Il nomale vaccino viene iniettato nei muscoli, ove non sono però molto
numerose le cellule immunitarie che devono essere sensibilizzate
Una alternativa è quella di introdurre il vaccino nelle regioni più ricche
di cellule immunitarie e facilmente accessibili come la pelle
Strato
corneo
siringa
cerotto
Vettore : un corpo (di dimensioni ridotte, simile a francobollo), dotato di
migliaia di microscopiche punte contenenti il vaccino , che viene
applicato alla cute in modo da perforare lo strato corneo e penetrare
negli strati sottostanti ove sono presenti, numerose, le cellule immunitarie
La quantità necessaria risulta molto minore di quella usate nel
vaccino iniettato nel muscolo, ed essendo disidratata non necessita
di conservazione a bassa temperatura
Sperimentazione eseguita su topi, con vari tipi di virus:
influenza, papilloma virus umano, malaria, herpes simplex..
Con risultati positivi, aumento della risposta immunitaria
rispetto alla vaccinazione normale e con dosi molti minori
Batteriofagi usati nella lotta contro i virus
(da Le Scienze, ottobre 2012)
Osservazione : la tossina della pertosse è prodotta da un batteriofago
ospitato da un batterio
ipotesi:forse anche la scarlattina è dovuta a una tossina prodotta da
un batteriofago?
Verifica: il batterio streptococcus ospita un batteriofago che
possiede un gene per la tossina che causa la scarlattina:
quando il batteriofago si moltiplica produce la tossina che
uscendo dal batterio infetta il portatore
pertosse
scarlattina
La maggior parte delle malattie dovute a tossine e associata ai fagi
Diffusione dei fagi nell’ambiente ?
Da 10 a 100 milioni per cc. di H2O, per grammo di suolo !
Presenti anche nel nostro organismo, in continua lotta con i batteri
Utilizzazione dei fagi per combattere le infezioni batteriche (in assenza
di antibiotici ):scoperti gli antibiotici, l’uso dei fagi è andato scomparendo
pazienti (diabetici) con ulcere al piede, non curabili con antibiotici,
(batteri resistenti),vengono sottoposti a un trattamento con fagi:
si isolano i batteri responsabili, si sviluppano fagi specifici contro i batteri,
si utilizzano per varie settimane per curare le ulcerazioni.
batteri
fagi
fagi
antibiotici
Vantaggio: mentre il trattamento con antibiotici in genere colpisce anche
batteri utili all’organismo, quello con i fagi è selettivo, mirato.
Probabile aumento della ricerca per combattere le infezioni batteriche
usando i fagi in competizione con la produzione di antibiotici
Le case farmaceutiche hanno sempre meno interesse a produrre antibiotici
al seguito della comparsa frequente di resistenza acquistata dai batteri
Trattando con un antibiotico una colonia batterica, molti batteri vengono
eliminati: se esiste qualche individuo mutante,
non sensibile all’antibiotico,
la colonia si riforma a partire dal mutante:serve un altro antibiotico che
eliminerà la nuova colonia, eccetto eventuali individui con altra mutazione:
il processo può ripetersi più volte richiedendo sempre la produzione di
nuovi antibiotici, a causa della resistenza che compare nelle colonie
Problemi, esperimenti, prospettive
Il fago uscendo dal batterio porta spesso incorporato qualche frammento
del DNA batterico: importante conoscere gli effetti di tale DNA quando si
introducono i fagi nell’organismo
DNA batterico
Il fago infettante un batterio orienta il meccanismo biochimico del
batterio per produrre altri fagi: alla fine i fagi producono un enzina
“lisina” che permette di uscire dal batterio ,perforandone la parete,
causando la morte del batterio
Le lisine, nell’uomo, possono essere applicate sulla pelle, mucose, iniettate:
vengono rapidamente eliminate e non danneggiano le cellule umane
Topi infettati da streptococcus A presentanti faringite, trattati con lisine
introdotte in gola, guariscono rapidamente, con morte degli streptococchi
lisina
Altri trattamenti in laboratorio usando lisine (stabili, liofilizzabili) varie
contro endocarditi, meningite, polmonite, batteriemia
Ogni lisina ha uno spettro di azione mirato, selettivo: la richiesta di
lisine ad ampio spettro , porta però a uccidere non solo batteri patogeni
ma anche batteri utili..
Nell’uomo:pericolo che vengano prodotti anticorpi contro le lisine
neutralizzandone f’azione ?
Lisine contro l’antrace
La spora dell’antrace utilizza una sostanza naturale per germinare
e sviluppare il batterio
Unendo la lisina contro l’antrace (da laboratorio) alla sostanza che induce
la germinazione della spora (in soluzione acquosa) e trattando ambiente
contaminato da antrace, si provoca la germinazione delle spore e la
lisina agendo sui batteri maturi può rapidamente eliminarli (20 minuti..)
Possibile usare tale meccanismo per lavaggio dei pazienti soggetti a
operazione chirurgica, uccidere i batteri nella carne in scatola.
es.Salmonella, Escherichia coli).
Nessuna comparsa di resistenza alle lisine da parte dei batteri è stata
ancora riscontrata
Prima applicazione terapeutica autorizzata su essere umano:
Trattamento con lisina CF-301 contro lo Staphylococcus aureus
ormai resistente a vari antibiotici (meticillina, vancomicina..)