Un nuovo studio scopre la struttura 3D della tossina responsabile dell'infezione da C. diff

Un nuovo studio, guidato da ricercatori dell'Università della California, Irvine (UCI), scopre il tanto agognato, struttura tridimensionale di una tossina principalmente responsabile della devastante infezione da Clostridium difficile (CDI).

Pubblicato oggi in Biologia strutturale e molecolare della natura , lo studio intitolato, "Struttura della tossina B di Clostridium difficile a lunghezza intera, "fa luce sui punti deboli di TcdB, una delle tossine secrete dal batterio Clostridium difficile (C. diff) e la principale causa di CDI.

Questa è la prima volta che possiamo vedere direttamente la struttura 3D della gigantesca olotossina TcdB a una risoluzione quasi atomica. interessante, questa tossina si forma come un punto interrogativo se vista da una certa angolazione, ed è stata una domanda importante per noi mentre cerchiamo modi per combattere la tossina e la CDI".

Rongsheng Jin, dottorato di ricerca, Professoressa, Dipartimento di Fisiologia e Biofisica, Scuola di Medicina dell'UCI

Jin è anche l'autore senior dello studio

Incluso nello studio anche il team ha dimostrato come tre anticorpi potrebbero neutralizzare TcdB, rivelando vulnerabilità intrinseche della tossina TcdB che potrebbero essere sfruttate per sviluppare nuove terapie e vaccini per il trattamento della CDI.

C. diff è un patogeno opportunista che si stabilisce nel colon quando il microbiota intestinale viene interrotto, spesso visto in pazienti gravemente malati o anziani negli ospedali o nelle strutture di assistenza a lungo termine. CDI è diventata la causa più comune di diarrea associata agli antibiotici e morte associata a gastroenterite nei paesi sviluppati, contando mezzo milione di casi e 29, 000 morti ogni anno negli Stati Uniti. È classificato come una delle prime tre "minacce urgenti" da CDC. L'attuale standard di cura per CDI prevede trattamenti che utilizzano antibiotici ad ampio spettro che riducono il livello di batteri C. diff, ma uccidono anche i batteri buoni nell'intestino e interrompono il normale microbioma intestinale. Questo approccio spesso porta a frequenti recidive della malattia (fino al 35%).

Recentemente, la Food and Drug Administration (FDA) ha emesso un avviso su una procedura sperimentale sul microbiota fecale per il trapianto (FMT) per il trattamento della CDI dopo la morte di un paziente in uno studio clinico. In un'altra azione, il Bezlotoxumab approvato dalla FDA, un anticorpo monoclonale umano neutralizzante TcdB, come prevenzione contro le infezioni ricorrenti.

"Rimane un disperato bisogno di terapie più potenti ed economiche per CDI, " disse Jin. "La buona notizia è che la struttura 3D di TcdB che abbiamo identificato fornisce letteralmente un modello per lo sviluppo di vaccini e terapie di prossima generazione che hanno una maggiore potenza e un'ampia reattività tra diversi ceppi di C. diff."

Già il team UCI sta lavorando a un nuovo vaccino basato sulla nuova struttura. I primi studi mostrano risultati promettenti, che Jin spera di pubblicare presto. Intanto, I Regents dell'Università della California hanno depositato un brevetto sul loro lavoro.

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