[ITA] Batteri in medicina rigenerativa

Siamo soliti dare una connotazione negativa al termine “batteri”. Ci sono tanti motivi per questo e credo che sarebbe futile farvi un elenco di batteri “cattivi”. Vi parlerei di cose che gia’ sapete e dato che il tempo e’ una risorsa preziosa vado dritto al punto.

Immagine CC0 creative commons

In pochi immaginano che oggi i batteri vengono usati molto in medicina molecolare. Infatti, oggi abbiamo imparato a modificare geneticamente alcuni batteri e ad usarli come “fabbriche di molecule” che possono essere usate per produrre farmaci o anche composti industriali o addirittura carburante. I batteri sono usati cosi tanto che sono sorte persino intere aziende che li modificano per applicazioni industriali. Oggi voglio farvi l’esempio di 2 aziende: Synthetic Genomics e Synlogic.

Uno dei batteri piu’ usati in medicina molecolare sono gli Escherichia coli, questi sono batteri che si possono trovare nel nostro intestino e sono nella maggior parte dei casi innocui per la nostra salute. L’azienda Synthetic Genomics ha individuato un batterio chiamato Vibrio natriegens che cresce nelle paludi salate dell'isola di Sapelo modificandolo e trasformandolo in un prodotto commerciale chiamato Vmax^TM. Rispetto al tradizionale Escherichia coli, che ha un tempo di raddoppio di 20-30 minuti, il nuovo Vmax^TM ha un doubling time di soli 10 minuti, e' il batterio che si riproduce piu' velocemente di tutti per quanto ne sappiamo.

Escherichia coli - Immagine CC0 creative commons

Quindi il Vmax^TM si riproduce 2 o 3 volte piu' velocemente rispetto all'Escherichia coli ed e' anche piu' efficiente. Infatti il Vmax^TM puo' crescere a densita' piu' elevate, produce piu' biomassa e non e' molto fizzoso per quanto riguarda le fonti di carbonio che usa come "combustibile". Infatti basta dargli un po' di sucrosio ed il Vmax^TM cresce tranquillamente. Perche' questo e' importante? Diciamo che se un'azienda decidesse di usare batteri per produrre una proteina in laboratorio, avere un ceppo che cresce velocemente, mangia di tutto e ti produce piu' biomassa puo' abbattere i costi e anche i tempi di cultura.

Un'altra azienda e' Synlogic. Questi tizi invece hanno modificato batteri per farne dei probiotici su misura per pazienti con patologie metaboliche. A differenza dell'altra azienda, Synlogic ha modificato il buon vecchio ceppo di Escherichia coli per farne un'altro prodotto commerciale, dal nome molto poco originale: il Synthetic biotic^TM. Questo batterio modificato e' in grado di generare molecole che posso ridurre l'infiammazione o combattere problemi metabolici. Un esempio pratico e' un ceppo che produce acido butirrico. Questo e' un acido carbossilico presente in molti grassi naturali e viene prodotto dai batteri dell'intestino.

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Pazienti che hanno patologie metaboliche oppure che hanno subito trattamenti antibiotici prolungati possono avere una carenza di acido butirrico nell'intestino, questo provoca un'aumento della permeabilita' dell'epitelio intestinale, infiammazione e coliti. Alterando questi batteri si possono ripristinare i livelli fisiologici di acido butirrico nell'intestino alleviando sintomi di coliti ed infiammazione per i pazienti. Questi sono solo esempi, le aziende che modificano batteri per fare probiotici oppure per creare bioreattori per produrre proteine stanno letteralmente spuntando come funghi.

Fonti:

• http://stke.sciencemag.org/content/8/378/ec135
• https://www.genengnews.com/gen-articles/to-gild-the-microbe-is-anything-but-wasteful/6218