L’evoluzione sperimentale rivela come i batteri acquisiscono resistenza ai farmaci

Roma, 4 dicembre 2020 (Agonb) – Un gruppo di ricerca del RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research in Giappone è riuscito a far evolvere in via sperimentale il comune batterio Escherichia coli sotto la pressione di un gran numero di singoli antibiotici. In tal modo, sono stati in grado di identificare i meccanismi e i vincoli alla base della resistenza ai farmaci.

I loro risultati, pubblicati sulla rivista scientifica Nature Communications, possono essere utilizzati per sviluppare strategie di trattamento farmacologico che riducano al minimo la possibilità che i batteri sviluppino resistenza. Finora non è mai stato riportato uno studio completo delle dinamiche di resistenza.

“L’evoluzione del laboratorio combinata con le analisi genomiche è un approccio promettente per la comprensione delle dinamiche di resistenza agli antibiotici – spiega Tomoya Maeda, ricercatore alla RIKEN -. Tuttavia, l’evoluzione in laboratorio è altamente laboriosa, richiede il trasferimento seriale di colture per un lungo periodo e un gran numero di esperimenti paralleli”.

Inoltre, afferma, identificare i geni che consentono la resistenza agli antibiotici non è sempre facile a causa dell’elevato numero di caratteristiche genetiche contenute nei dati. Per superare queste limitazioni, il team ha sviluppato un sistema di coltura robotico automatizzato che ha permesso loro di eseguire con successo l’evoluzione di laboratorio ad alto rendimento di E. coli per oltre 250 generazioni sotto la pressione di 95 diversi antibiotici. Il sistema ha prodotto profili di resistenza per 192 dei ceppi evoluti.

“Abbiamo scoperto che le dinamiche evolutive di E. coli sono attribuibili a un numero relativamente piccolo di stati intracellulari – ha concluso -, indicando che probabilmente è dotato solo di un numero limitato di strategie di resistenza agli antibiotici”. (Agonb) Cdm 10:30.