Chiarire la resistenza dei microbi

Gli antibiotici sono un’arma inestimabile contro le infezioni batteriche. Ma il loro utilizzo scriteriato ha portato all’emergere della resistenza batterica, che limita le opzioni di trattamento e rappresenta una seria minaccia per la salute umana. Poiché l’evoluzione, l’emergenza e la diffusione dei geni della resistenza agli antibiotici sono fenomeni poco compresi, vi è l’urgente necessità di ampliare la nostra conoscenza di questi aspetti.

Per affrontare questo problema il progetto EVOTAR (Evolution and transfer of antibiotic resistance), finanziato dall’UE, ha riunito esperti multidisciplinari da tutta Europa per fornire informazioni meccanicistiche sull’evoluzione e la diffusione della resistenza agli antibiotici nei patogeni umani. Il consorzio caratterizzerà il reservoir umano dei geni della resistenza agli antibiotici e studierà le dinamiche e l’evoluzione dell’interazione tra batteri resistenti e non resistenti.

È stato creato un catalogo di determinanti della resistenza agli antibiotici in cui finora sono stati annotati numerosi geni della resistenza agli antibiotici. Cosa interessante, i ricercatori hanno identificato i geni della resistenza in batteri commensali che si espandono in termini di abbondanza relativa e diversità durante l’ospedalizzazione nelle unità di cure intensive. Per valutare la rilevanza di ogni singolo gene della resistenza e la sua trasferibilità, il consorzio ha creato approcci funzionali di genomica e metagenomica in combinazione con pipeline bioinformatiche. Ha inoltre prodotto una piattaforma standardizzata di cattura dei geni di 81 000 target che offrono un rilevamento potenziato delle sequenze coinvolte nella resistenza antimicrobica e nella trasferibilità.

Per affrontare la fitness e l’epidemiologia della resistenza agli antibiotici il consorzio ha sviluppato approcci di filogenomica e modellizzazione basati sul “membrane computing” (calcolo delle membrane) per descrivere l’evoluzione e la diffusione della resistenza. Sono stati fatti sforzi significativi anche per lo sviluppo di composti che riducano i residui antibiotici nell’intestino dopo il trattamento antibiotico (riducendo così la selezione di resistenza agli antibiotici nell’intestino) e per l’identificazione di inibitori naturali della coniugazione batterica come mezzo per bloccare la trasmissione della resistenza.

Attualmente gli scienziati stanno imitando il trasferimento naturale dei geni della resistenza in microcosmi controllati. Ciò migliorerà fortemente la nostra comprensione dei meccanismi secondo cui avviene il trasferimento genico della resistenza agli antibiotici in natura.

Nel loro insieme le scoperte di EVOTAR forniranno informazioni inestimabili su quali reservoir siano fonti importanti per i geni della resistenza agli antibiotici nei patogeni umani. Ci si aspetta che le informazioni su evoluzione, trasferimento ed emergenza di questi geni rendano possibile prevedere le future tendenze della resistenza.