CRISPR si è evoluto nei batteri, come arma di difesa dalle infezioni virali. Ma ora i ricercatori stanno puntando la stessa arma contro i batteri stessi, nella speranza di sventare una delle minacce più gravi per la salute globale: la resistenza agli antibiotici.
Un passo avanti in questa direzione arriva con il lavoro pubblicato su Nature Communications da un gruppo canadese della Western University, che descrive un sistema specifico ed efficiente per alterare il microbioma umano con l’aiuto di CRISPR.
La resistenza agli antibiotici è stata proclamata un’emergenza mondiale dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Pochi numeri bastano a rendere l’entità della sfida. I batteri resistenti uccidono 700.000 persone ogni anno e la situazione è destinata a peggiorare. Si stima che nel 2050 il fenomeno potrebbe costare al mondo 100 trilioni di dollari e 10 milioni di vite. L’Italia, purtroppo, non è un’isola felice. Secondo l’Istituto Superiore di Sanità, anzi, i nostri dati sono peggiori della media europea.
La colpa è in buona parte nostra, perché l’uso disinvolto degli antibiotici favorisce l’insorgenza delle resistenze. Per il resto possiamo prendercela con la promiscuità microbica. La maggior parte dei batteri che vivono nel nostro corpo sono innocui ma, quando qualche mutazione casuale li rende invulnerabili agli antibiotici, possono trasformarsi in un serbatoio di geni per la resistenza a disposizione dei batteri patogeni. Infatti esistono degli elementi genetici mobili, come plasmidi e fagi, che possono trasferire orizzontalmente la resistenza tra specie batteriche diverse. Che tipo di aiuto può venire da CRISPR?
La sua capacità di individuare punti prescelti sul DNA rende CRISPR un formidabile strumento al servizio della conoscenza, ma anche un’arma di precisione da puntare contro i nostri nemici microbici. Nel primo caso, come riportato su Nature Microbiology, può servire a decifrare le basi genetiche della resistenza, modulando l’espressione dei singoli geni e rivelando di conseguenza la loro funzione. Nel secondo caso il sistema può essere programmato per uccidere i batteri pericolosi, tagliando il loro DNA. Il problema, dunque, diventa: come possiamo portare questo ‘pacchetto genico antibiotico’ a destinazione, dentro ai microbi giusti?
Esperimenti precedenti hanno dimostrato che come cavallo di Troia si possono utilizzare dei fagi, ovvero dei virus che attaccano i batteri, ma ognuno di questi vettori può raggiungere un solo bersaglio. Ben più versatile si è dimostrato l’anellino di DNA utilizzato dai ricercatori della Western University (plasmide IncP RK2). Una volta equipaggiato con il macchinario CRISPR, oltre che con gli elementi necessari per replicarsi, questo postino può raggiungere praticamente qualunque batterio sia stato scelto come destinatario e recapitare la sua missiva fatale.
Anche l’efficienza appare migliore rispetto ai sistemi studiati in passato, con un trasferimento quasi completo tra le specie Escherichia coli e Salmonella enterica in condizioni di contatto ravvicinato analoghe a quelle in cui si trova naturalmente la maggioranza dei batteri.
