La resistenza agli antibiotici è un problema sempre più grave. I fagi killer sono la soluzione?

Nel 2016 si contano circa 50.000 decessi, in Italia, per infezioni ospedaliere. Soltanto nel 2003 erano circa 18.000 (dati di Osservasalute). La causa di questa strage, che colpisce soprattutto gli anziani, è da attribuire al fenomeno dell’antibiotico-resistenza.

La resistenza agli antibiotici sta raggiungendo livelli pericolosamente elevati in tutto il mondo. Nuovi meccanismi di resistenza stanno emergendo e si stanno diffondendo a livello globale, minacciando la nostra capacità di trattare le malattie infettive. Numerose infezioni – come la polmonite, la tubercolosi, la gonorrea – stanno diventando sempre più difficili, e talvolta impossibili, da combattere man mano che gli antibiotici diventano meno efficaci. Tutto ciò è una conseguenza della facilità di somministrazione degli antibiotici e spesso della sovra-prescrizione degli stessi sia in ambito umano che veterinario.

Senza azioni urgenti e senza ricerca innovativa ci avvieremo verso un'era post-antibiotica, nella quale le infezioni comuni ritorneranno ancora una volta ad uccidere. Quali innovazioni? Abbiamo bisogno di nuovi antibiotici?

Oggi disponiamo di almeno 700 farmaci antimicrobici, di cui più di 450 antibiotici, e non sembrano essere abbastanza. Recentemente, numerose aziende farmaceutiche hanno costituito dei consorzi per stimolare la ricerca nel settore e intraprendere azioni comuni di lotta alla resistenza antimicrobica. Certamente tutto ciò è importante ma forse è necessario cercare nuove armi perché i batteri si evolvono e mutano continuamente, come è nella loro natura. Per questa ragione, pochi giorni fa, un articolo apparso su Nature Medicine ha suscitato molto interesse perché per la prima volta una paziente affetta da fibrosi cistica è stata curata da una grave infezione senza l’utilizzo di antibiotici.

La fibrosi cistica, infatti, è una patologia genetica che rende il malato suscettibile ad infezioni batteriche particolarmente aggressive, proprio perché spesso ceppi di batteri resistenti si selezionano per il trattamento cronico e molto forte di antibiotici. La paziente combatteva da molto tempo contro una infezione da Mycobacterium abscessus, un micobatterio non tubercolare a rapida crescita emergente in tutto il mondo, capace di scambiare materiale genetico con altre specie e causare infezioni polmonari molto gravi.

Tutti i tentativi fatti con diversi antibiotici non avevano funzionato: per questa ragione, i colleghi inglesi che tenevano in cura Isabelle, hanno pensato di fare un tentativo disperato, utilizzare i fagi, virus che attaccano i batteri in modo specifico e selettivo. Per Isabelle, è stato preparato un cocktail di fagi geneticamente modificati e mai utilizzati prima sull’uomo. Dopo 6 mesi di infusioni di trattamento, la paziente è guarita dall’infezione senza conseguenze, ovvero senza effetti collaterali dovuti ai fagi. È del tutto evidente che ci troviamo davanti ad un singolo caso e per questo è necessario procedere con cautela e attendere le conferme, come sempre è doveroso fare nella ricerca sperimentale clinica, ma l’approccio utilizzato è interessante e merita attenzione.

L’idea di utilizzare i fagi per eliminare i batteri che infettano gli esseri umani non è nuova e risale a circa un secolo fa, ma adombrata dalla disponibilità degli antibiotici, è stata poco sperimentata e finanziata nei Paesi occidentali. Questo ha indotto un microbiologo canadese, pioniere di questa idea, a trasferirsi a Tbilisi, in Georgia, per continuare le sue ricerche, suscitando interesse del regime comunista e dello stesso Stalin. Infatti, anche dopo la sua morte, l'Istituto Eliava da lui fondato ha continuato a portare avanti gli studi sul tema. Ciò non ha favorito lo sviluppo di ricerche sui fagi, considerate durante la Guerra Fredda "…una scienza comunista…”. Oggi, al contrario, anche negli USA c’è chi ritiene queste ricerche meritevoli di interesse e potenzialmente di larghi profitti economici.

A differenza degli antibiotici che agiscono ad ampio spettro, i fagi colpiscono in modo selettivo su un singolo ceppo batterico. I fagi possono anche essere tossici, ma proprio la resistenza di alcuni ceppi batterici ha suscitato nuovo interesse scientifico su di essi. Gli Stati Uniti hanno aperto di recente un Centro di ricerca specifico a San Diego e altri ricercatori di singoli dipartimenti universitari hanno avviato ricerche sui fagi.

Nel caso di Isabelle, infatti, il fago killer è stato preparato da Graham Hatfull dell'Università di Pittsburgh, in Pennsylvania. Hatfull e il suo team hanno costruito una banca di oltre 15.000 fagi gestita e curata anche da molti studenti che vanno alla ricerca di fagi-killer. Proprio uno di questi fagi è stato scoperto da uno studente di Durban (Sudafrica) in una melanzana che stava decomponendosi nel terreno in maniera incompleta (una metà resisteva alla decomposizione batterica, perché ricca di un batteriofago in grado di uccidere i micobatteri presenti nel terreno).

Lo studente chiamò “Muddy” questo fago e lo inviò alla banca di Pittsburgh. Hatfull e collaboratori hanno impiegato 3 mesi alla ricerca di fagi in grado di uccidere il M. abscessus isolato dall'espettorato di Isabelle, trovandone tre. Muddy risultò essere l’unico fago in grado di aiutare Isabelle! Il gruppo di ricerca di Hatfull ha deciso di utilizzare un cocktail dei tre fagi per ridurre le possibilità che M. abscessus sviluppasse resistenza, e attraverso una piccola ma precisa modificazione genetica, ha reso i fagi selezionati in killer batterici affidabili.

La terapia sperimentata su Isabelle è interessante, ma ancora limitata per la sua specificità e per il fatto che per altri micobatteri come quello della tubercolosi potrebbe essere inefficace in quanto questi batteri sono intracellulari e i fagi non possono entrare nelle cellule. Naturalmente, è assolutamente importante che la comunità scientifica presti la dovuta attenzione a questi studi, affinchè si possa continuare a fare ricerca in questo settore. L’auspicio è che la fagoterapia diventi una terapia affidabile, a costi contenuti e disponibile per un sempre maggior numero di pazienti colpiti da infezioni troppo spesso letali.