Un antibiotico vivente: i batteri Bdellovibrio attaccano e distruggono gli agenti patogeni umani

Hannah è entrata a far parte di Drug Discovery News come assistente redattore nel 2022. Ha conseguito il dottorato di ricerca in neuroscienze presso l'Università di Washington nel 2017 e ha completato la Dalla Lana Fellowship in Global Journalism nel 2020.

Nel 1941, uno dei pazienti di Charles Fletcher stava morendo di setticemia. "Aveva numerosi ascessi sul viso e sulle orbite (per i quali gli era stato rimosso un occhio)... Soffriva molto ed era disperatamente e pateticamente malato", scrisse Fletcher, un medico del Radcliffe Infirmary di Oxford (1).

In qualsiasi altro ospedale, i medici non avrebbero potuto fare nulla per il paziente se non cercare di tenerlo a suo agio. Fletcher, però, sapeva che Howard Florey, un farmacologo dell'Università di Oxford, era ansioso di testare l'efficacia di un nuovo farmaco su cui stava lavorando. Il 12 febbraio, il paziente di Fletcher divenne la prima persona ad essere trattata con penicillina.

Dopo alcuni giorni, il paziente stava "molto meglio", secondo Fletcher. Sfortunatamente, i ricercatori non sono riusciti a produrre il farmaco abbastanza velocemente e il paziente è morto dopo che le scorte erano esaurite. Nonostante questo primo tentativo traballante, Fletcher ha continuato a testimoniare la vita di molti pazienti salvata da questo farmaco apparentemente miracoloso.

Purtroppo, non passò molto tempo prima che i batteri cominciassero a reagire. Nel 1942, i ricercatori avevano già identificato ceppi di Staphylococcus aureus resistenti alla penicillina nei pazienti ospedalizzati (2). Oggi si stima che i batteri resistenti agli antibiotici siano responsabili di oltre un milione di morti all’anno a livello globale (3).

Mentre i ricercatori si affrettano ad affrontare la crescente crisi della resistenza antimicrobica, potrebbero trovare aiuto da una fonte improbabile: altri batteri. Alcune specie di batteri che danno la caccia e divorano altri batteri, compresi i patogeni umani, potrebbero fungere da antibiotici viventi. Attaccando gli agenti patogeni in modi che eludono lo sviluppo di resistenza, questi batteri predatori potrebbero fornire speranza nei casi in cui gli antibiotici tradizionali hanno fallito.

La specie Bdellovibrio bacteriovorus fu scoperta casualmente nel 1962 da scienziati che stavano cercando batteriofagi in campioni di terreno (4). A prima vista, i Bdellovibrio, come li chiamano i ricercatori, non sembrano particolarmente degni di nota. Nelle immagini catturate con una micrografia elettronica a trasmissione, il batterio assomiglia un po’ a una salsiccia con una coda lunga e sottile.

Eppure questo batterio ha una capacità che la maggior parte degli altri batteri non possiede: è un formidabile cacciatore di altri batteri. I bdellovibrio sono minuscoli – lunghi solo circa mezzo micron – e sono piccoli rispetto alle loro prede molto più grandi (5). Quando un batterio Bdellovibrio incontra un altro batterio, si attacca alla superficie della sua preda. Attraverso un processo ancora non ben compreso, valuta la potenziale preda e determina se costituirebbe un buon pasto.

"Una volta che si sono impegnati, il loro primo compito è quello di praticare un buco nella membrana esterna", ha affermato Andrew Lovering, biologo strutturale dell'Università di Birmingham. "Poi si trascinano attraverso il buco. Poi, ovviamente, non vogliono condividere tutto il cibo, quindi sigillano il buco dietro di loro." Nelle ore successive, il batterio predatore divora la sua preda dall'interno, si moltiplica e alla fine esplode, lasciando dietro di sé il guscio senza vita dell'altro batterio.

Il comportamento insolito e i misteriosi meccanismi biologici di Bdellovibrio hanno catturato l'immaginazione di un gruppo selezionato di scienziati. "I batteri predatori sono belli in termini di evoluzione", ha detto Lovering. Ricercatori come Lovering ed Elizabeth Sockett, microbiologa dell’Università di Nottingham, hanno imparato ad apprezzare questo capriccio della natura per il suo potenziale antibatterico.

Sockett, uno dei pionieri del settore, si è imbattuto in Bdellovibrio mentre rispondeva a domande fondamentali sulla microbiologia. "Ero piuttosto interessata al fatto che questi batteri potessero effettivamente scontrarsi con altri batteri perché di solito i batteri si evitano molto bene a vicenda", ha detto.