Un nuovo concetto di vaccino affronta i batteri nocivi dell'intestino
Un nuovo approccio potrebbe segnare una svolta nella crisi degli antibiotici
La questione dei batteri intestinali è complessa. Da un lato, dipendiamo dai microrganismi perché sono loro a digerire il cibo nel nostro intestino. D'altra parte, tra i batteri sono presenti anche numerosi agenti patogeni. Alcuni di questi agenti patogeni possono causare diarrea, mentre per altri dipende dalle circostanze: possono vivere inosservati nell'intestino per molto tempo, ma diventano pericolosi se il sistema immunitario è indebolito, la parete intestinale è danneggiata o entrano nel sangue attraverso le ferite. Questo può portare a un avvelenamento del sangue o a un'infiammazione degli organi potenzialmente letale.
Da tempo gli scienziati studiano vaccini contro i microbi patogeni dell'intestino, in particolare quelli contro cui gli antibiotici sono diventati inefficaci a causa della resistenza. Non si tratta però di un compito semplice, perché il sistema immunitario dell'intestino funziona in modo diverso da quello del resto del corpo e la scienza deve ancora decifrare completamente il sistema immunitario intestinale.
Una combinazione efficace
Emma Slack, docente presso il Politecnico di Zurigo e la Sir William Dunn School of Pathology dell'Università di Oxford, sta conducendo ricerche in questo campo. Insieme a Médéric Diard, professore presso il Biozentrum dell'Università di Basilea, e a un team internazionale di ricercatori, ha ora dimostrato come sia possibile formulare vaccinazioni orali altamente efficaci contro i patogeni intestinali: in particolare, non solo somministrando il vaccino, ma anche combinandolo con batteri innocui che competono con i microbi patogeni per il cibo e quindi li affamano. I ricercatori lo hanno dimostrato in uno studio sui topi pubblicato sulla rivista Science.
Con il loro approccio combinato, i ricercatori sono riusciti non solo a prevenire la colonizzazione con la salmonella nei topi, ma anche a contrastare efficacemente i batteri di E. coli già insediati. In entrambi i casi, la vaccinazione o il solo batterio innocuo hanno avuto un impatto significativamente inferiore.
Affinché i ceppi rivali possano competere con successo con i microbi patogeni, è fondamentale che crescano in condizioni il più possibile simili, ossia che vivano nella stessa sezione dell'intestino, che siano in grado di sopportare lo stesso livello di acidità e di ossigeno e che utilizzino gli stessi nutrienti.
I ricercatori hanno scelto o prodotto di conseguenza ceppi competitori adatti. Nell'ambito dello studio, hanno dimostrato in laboratorio che è possibile produrre un ceppo di salmonella competitore altamente efficace con l'aiuto dell'ingegneria genetica. Tuttavia, è possibile farlo anche senza l'ingegneria genetica, se si selezionano e combinano abilmente i ceppi presenti in natura, come hanno dimostrato i ricercatori con una miscela di tre ceppi naturali di E. coli.
"Come il giardinaggio"
"Anche se possiamo decimare i batteri patogeni con un vaccino, per ottenere un successo a lungo termine abbiamo bisogno di microrganismi innocui che riempiano la nicchia risultante nell'ecosistema intestinale", spiega Slack. "È come nel giardinaggio. Se si vogliono evitare le erbacce in un'area del giardino, bisogna piantarvi altre piante dopo averle estirpate. Se si lascia il terreno vuoto, le erbacce ricresceranno".
Come hanno dimostrato studi precedenti, la flora intestinale di alcune persone include naturalmente ceppi batterici che competono con i batteri patogeni e quindi li tengono sotto controllo. In questi individui, le vaccinazioni contro i patogeni intestinali hanno già funzionato bene in passato. Somministrando i ceppi competitori con la vaccinazione come parte del nuovo approccio, potrebbe essere possibile ottenere una protezione efficace anche nelle persone che non hanno ceppi competitori di questo tipo.
Riduzione dell'uso di antibiotici
Uno dei principali vantaggi del nuovo approccio è che elimina i batteri patogeni senza bisogno di antibiotici. È inoltre efficace contro i germi resistenti agli antibiotici, che stanno diventando un problema sanitario crescente.
Con il nuovo approccio, i batteri patogeni o addirittura resistenti agli antibiotici potrebbero essere eliminati nell'intestino dei pazienti prima degli interventi chirurgici. Ciò sarebbe particolarmente importante nel caso di trapianti d'organo, ad esempio, in cui i pazienti devono assumere farmaci immunosoppressori. I ricercatori sottolineano che ciò aprirebbe la strada a una riduzione dell'uso di antibiotici.
Questo approccio potrebbe essere utile anche prima di viaggi in Paesi lontani dove circolano ceppi batterici a cui il sistema immunitario non è preparato. "In generale, più riusciamo a decimare i ceppi nocivi e resistenti agli antibiotici nella popolazione, meglio è per la salute di tutti", afferma Slack.
Un giorno, le persone potrebbero essere in grado di inghiottire una capsula che contiene il vaccino e il batterio concorrente, ad esempio. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche prima che questo approccio possa essere applicato all'uomo. Nello studio attuale, gli scienziati hanno utilizzato agenti patogeni modello per dimostrare che era possibile allontanarli dall'intestino. Ora il grande compito dei ricercatori è quello di applicare le loro scoperte a ceppi microbici clinicamente rilevanti, oltre che alle persone.
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