La somministrazione dei farmaci per via orale è facile e non invasiva, ma non sempre efficace. Di recente, un gruppo di ricercatori ha progettato virus in grado di infettare batteri intestinali per somministrare proteine a scopo terapeutico (farmaci biotecnologici), riuscendo così a ridurre l’infiammazione nei topi con colite e l’aumento di peso nei topi obesi.
I risultati, pubblicati su Nature Biotechnology, suggeriscono che i fagi potrebbero essere utilizzati come sistema di somministrazione di farmaci per condizioni infiammatorie e per l’obesità.
La somministrazione orale di farmaci prevede che i principi attivi sopravvivano alle difficili condizioni gastriche e siano assorbiti nel tratto gastrointestinale. I virus che infettano i batteri, chiamati batteriofagi o fagi, sono abbondanti nell’intestino e possono persistere al suo interno per lunghi periodi di tempo.
I ricercatori guidati da Zachary Baker della Virginia Tech di Blacksburg hanno quindi ipotizzato che fagi geneticamente modificati, infettando i batteri intestinali, possano essere utilizzati per somministrare proteine terapeutiche, che vengono rilasciate in seguito alla lisi delle cellule batteriche.
Fagi ingegnerizzati
I ricercatori hanno progettato fagi in grado di esprimere un marcatore fluorescente, che è stato rilasciato in grandi quantità dopo aver infettato i batteri intestinali.
Mediante esperimenti nei topi, è stato osservato che i fagi ingegnerizzati sono stati in grado di infettare con successo i batteri intestinali e di produrre proteine fluorescenti nell’intestino, dimostrando la fattibilità dell’uso dei fagi per somministrare proteine terapeutiche.
Successivamente, i ricercatori hanno progettato fagi capaci di produrre una proteina antinfiammatoria chiamata serpina, che inibisce un fattore chiave dell’infiammazione nella colite.
Nei topi con questa condizione, la serpina fornita dai fagi ha promosso risposte antinfiammatorie e migliorato i sintomi della malattia.
Il team ha anche progettato i fagi in grado di produrre una proteina che imita l’ormone della sazietà e ne ha testato gli effetti in un modello murino di obesità. I topi obesi colonizzati con i fagi ingegnerizzati sono aumentati meno di peso e hanno mangiato minori quantità di cibo, mostrando anche livelli inferiori di molecole infiammatorie associate all’obesità.
Somministrazione di farmaci
I ricercatori hanno osservato che i fagi ingegnerizzati non hanno alterato la composizione del microbiota intestinale né causato effetti avversi. Inoltre, i risultati ottenuti suggeriscono che i fagi ingegnerizzati possono fornire proteine a scopo terapeutico infettando i batteri naturalmente presenti nell’intestino dei mammiferi.
Lo studio evidenzia infine la necessità di ulteriori ricerche su fattori quali dieta, resistenza batterica e potenziale impatto sul microbiota intestinale. Le applicazioni future potrebbero comportare l’uso di fagi per produrre diverse proteine terapeutiche per il trattamento di malattie complesse come colite e obesità.
«Considerando che queste malattie sono molto diverse tra loro, sarà interessante sviluppare una nuova linea di ricerca che preveda la produzione in situ di altre proteine terapeutiche per colpire ulteriori aspetti di queste malattie, in combinazione o meno con quelle analizzate in questo studio».
