I ricercatori sviluppano un nuovo metodo per personalizzare le lisine per colpire i batteri indesiderati

Ricercatori del gruppo di ricerca interdisciplinare (IRG) sulla resistenza antimicrobica (AMR) presso la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), impresa di ricerca del MIT a Singapore, hanno sviluppato un metodo per produrre lisine ingegnerizzate personalizzabili che possono essere utilizzate per uccidere selettivamente i batteri di interesse lasciando gli altri illesi. La scoperta presenta un'alternativa promettente agli antibiotici per il trattamento di batteri e infezioni batteriche resistenti ai farmaci esistenti senza il rischio di causare resistenza.

Le lisine sono enzimi prodotti dai batteriofagi per rompere le cellule batteriche durante il trattamento delle infezioni, e hanno dimostrato il potenziale come nuova classe di antimicrobici. Uno dei principali vantaggi delle lisine è che consentono l'uccisione rapida e mirata di batteri specifici scelti senza indurre resistenza.

L'emergere di batteri multiresistenti ha lasciato infezioni batteriche anche minori incurabili da molti antibiotici esistenti, con almeno 700, 000 decessi ogni anno a causa di malattie resistenti ai farmaci secondo l'Organizzazione mondiale della sanità.

In un articolo intitolato "Engineered Lysins with Customized Lytic Activities Against Enterococchi and Staphylococci" recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista Frontiere in microbiologia , il team SMART AMR dimostra uno dei metodi per personalizzare lo spettro litico delle lisine ingegnerizzate.

Lo studio rivela come le lisine ingegnerizzate di SMART siano state in grado di uccidere selettivamente batteri come gli stafilococchi, Enterococcus fecalis, lasciando illesi i batteri Enterococcus fecium dello stesso genere. Questo è il primo rapporto di una lisina chimerica che può sia colpire batteri di più generi che uccidere selettivamente una specie batterica all'interno di un genere piuttosto che un altro.

Il corpo umano contiene trilioni di batteri, che formano il microbioma, e la maggior parte dei batteri è innocua o benefica per noi. Quello che succede quando stiamo seguendo un ciclo antibiotico è che gli antibiotici uccidono tutti i batteri, lasciandoci vulnerabili a una reinfezione peggiore dopo aver completato il ciclo antibiotico. Poiché le lisine rispettano il microbioma ed eliminano solo i batteri patogeni cattivi, sono un'alternativa molto promettente per il trattamento delle infezioni batteriche".

Dottor Boon Chong Goh, AMR Research Scientist e corrispondente autore del documento

Premiato con le sovvenzioni per l'accensione e l'innovazione dello SMART Innovation Centre, Il team del dottor Goh ha posto le basi di una piattaforma tecnologica producendo le lisine e testandole in vitro, e stanno sviluppando una serie di tecniche per ingegnerizzare le lisine.

"Poiché le lisine sono essenzialmente proteine, possono essere ingegnerizzati e prodotti in serie, " dice la signora Hana Sakina Bte Muhammad Jai, autore principale del documento e assistente di laboratorio sotto il team del dottor Goh presso SMART. "Il nostro studio mostra chiaramente come la modifica di queste proteine ​​si traduca in miglioramenti della loro specificità e attività antibatterica"

"Nel laboratorio, abbiamo osservato che una volta aggiunta una piccola quantità di lisina, ci vogliono solo 30 minuti per uccidere completamente i batteri rendendoli una scelta molto sicura ed efficiente per rimuovere i batteri indesiderati, "dice la signora Linh Chi Dam, il co-primo autore dell'articolo e tecnologo di laboratorio sotto il team del dottor Goh presso SMART. "Mentre gli sviluppi nella produzione di lisine personalizzate avrebbero un forte impatto sulle industrie farmaceutiche in cui le lisine possono essere utilizzate per trattare le infezioni batteriche, Anche le industrie della cura della pelle e dei consumatori trarrebbero vantaggio dall'uso della lisina come agente mirato per rimuovere i batteri indesiderati dai loro prodotti".

La ricerca è condotta da SMART e supportata dalla National Research Foundation (NRF) Singapore nell'ambito del suo programma Campus for Research Excellence And Technological Enterprise (CREATE). Il team SMART AMR ha anche ricevuto di recente l'Intra-CREATE Seed Collaboration Grant per studiare le lisine che prendono di mira i batteri Gram-negativi come, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, e Klebsiella pneumoniae.

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