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Le forbici molecolari CRISPR sono state per la prima volta utilizzate nel trattamento di una grave e diffusa infezione invasiva da Escherichia coli non risolvibile con antibiotici: l'infezione da STEC (Escherichia coli produttore di tossina Shiga), una delle più diffuse malattie di origine alimentare. La tecnica CRISPR è stata sfruttata per sviluppare una sostanza antimicrobica di precisione capace di disattivare le tossine rilasciate dall'E. coli, un compito che non riesce agli antibiotici tradizionali.
Per colpire solamente i batteri nocivi, la "forbice" basata sulla CRISPR - la Cas12, un enzima capace di tagliare i filamenti di DNA del batterio - è stata inserita all'interno di un guscio (capside) derivato da un batteriofago, un virus che prende naturalmente di mira i batteri. La terapia ha impedito il rilascio di tossine e alleviato i sintomi in topi e conigli. I risultati sono stati pubblicati su Science Translational Medicine.
Che cos'è l'infezione presa di mira dalla CRISPR
Lo studio riguarda un'infezione refrattaria agli antibiotici - per una volta non a causa del fenomeno, sempre più diffuso, dell'antibiotico-resistenza, ma perché gli antibiotici, usati contro la STEC, possono fare più male che bene.
La maggior parte dei batteri E. coli vive normalmente nell'intestino umano ed è del tutto innocua. Ma alcuni ceppi, noti come produttori di tossina Shiga, possono causare invece patologie estremamente gravi, come la colite emorragica e la sindorme emolitico-uremica, una grave complicanza che colpisce soprattutto i bambini e che comporta insufficienza renale acuta, distruzione dei globuli rossi e carenza di piastrine.
La STEC è una tossinfezione alimentare che si contrae attraverso alimenti contaminati dall'E. coli O157, il ceppo che produce le tossine descritte. Può trovarsi nel latte crudo e nei formaggi che ne derivano, in carni crude o poco cotte, in ortaggi non ben lavati. La STEC interessa ogni anno 2,8 milioni di persone nel mondo, per la maggior parte bambini che non possono essere curati con antibiotici: questi prodotti infatti inducono i batteri nelle fasi finali della loro vita a produrre un numero ancora maggiore di tossine di Shiga.
La tecnica CRISPR in soccorso
Gli scienziati di Eligo bioscience, una compagnia di biotecnologie di Parigi, hanno pensato di attaccare i batteri E. coli ricorrendo ai batteriofagi, virus innocui per le cellule dei mammiferi che attaccano in modo specifico diversi ceppi di batteri. Con la tecnica CRISPR, hanno ingegnerizzato un prodotto antimicrobico di precisione, chiamato EB003, in grado di recidere il gene che codifica per la tossina Shiga. Quindi, hanno incapsulato il sistema in particelle derivate dai batteriofagi, affinché le trasportassero selettivamente all'interno dei batteri E. coli O157, impedendone la diffusione incontrollata.
La terapia ha impedito il rilascio di tossine e ha ucciso il ceppo patogeno di E. coli in una coltura cellulare. Nei topi, l'antimicrobico ha ridotto la carica batterica, alleviato i sintomi dell'infezione e diminuito la tossicità dei batteri. Lo stesso ha fatto anche nei conigli, dove ha accelerato anche la guarigione dell'intestino danneggiato. Si tratta di un'ottima base di partenza, sebbene, prima di passare a test sull'uomo, rimangono interrogativi sul dosaggio, la somministrazione più ottimale e l'eventuale insorgenza di resistenza da parte dei batteri.
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