Il progetto si inserisce nel recente filone di ricerca che ha come obiettivo quello di sviluppare strategie antimicrobiche alternative, in modo da contrastare il crescente aumento del fenomeno dell’antibiotico-resistenza e rimediare al difficile sviluppo di nuovi antibiotici. Tra le strategie alternative agli antibiotici ci sono, per esempio, i cosiddetti farmaci anti-virulenza, sviluppati per contrastare le caratteristiche che rendono un batterio aggressivo, e le molecole in grado di rendere nuovamente sensibile agli antibiotici un batterio già resistente.
La virulenza batterica e l’antibiotico-resistenza possono essere regolati da piccoli frammenti di RNA (sRNA) prodotti dai batteri stessi. Grazie a studi precedenti finanziati dalla FFC Ricerca (FFC#13/2015, FFC#14/2016 e il più recente progetto pilota FFC#10/2020) i ricercatori hanno studiato un sRNA di Pseudomonas aeruginosa (Pa), chiamato ErsA, e hanno scoperto che una sua mutazione diminuisce la produzione di biofilm, la pellicola protettiva prodotta da alcune comunità di batteri che favorisce la progressione dell’infezione. La mutazione di ErsA porta anche a una riduzione della virulenza dei batteri Pa nel topo. Infine, i ricercatori hanno constatato che, in batteri Pa multi-resistenti ottenuti da persone con fibrosi cistica, la mutazione di ErsA ripristina la sensibilità ai principali antibiotici e compromette la crescita dei batteri sotto forma di biofilm in carenza di ossigeno. L’uso di ErsA come bersaglio anti-Pa può quindi essere visto come una strategia per sensibilizzare nuovamente i ceppi multi-resistenti agli antibiotici e per contrastare la loro crescita in forma di biofilm.
L’obiettivo principale raggiunto in questo progetto è stato quello di sviluppare, validare e testare otto molecole anti-ErsA, chiamate Acidi Nucleici Peptidici (PNA). In particolare, due di questi PNA si sono rivelati capaci di interferire con l’azione regolatoria che ErsA esercita su un gene bersaglio preso come modello. Inoltre, somministrando i PNA ai batteri Pa, i ricercatori hanno ottenuto l’importante risultato di rendere i batteri multi-resistenti nuovamente sensibili a una classe di antibiotici. Il passo successivo sarà quello di valutare se i PNA sono in grado anche di contrastare la formazione del biofilm.
In prospettiva, i PNA sviluppati da questo progetto potrebbero diventare nuovi farmaci anti-microbici da usare in caso di infezione da parte di batteri Pseudomonas aeruginosa che non possono essere eradicati con gli antibiotici attuali.
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Pubblicazioni
Santoro, Silvia et al. Multifaceted Interplay between Hfq and the Small RNA GssA in Pseudomonas aeruginosa, mBio vol. 14,1 (2023): e0241822