Terapia fagica per il trattamento delle infezioni delle protesi articolari

Lo studio a favore della terapia fagica per le infezioni delle protesi articolari

Secondo uno studio, condotto dalla Mayo Clinic e pubblicato sulla rivista scientifica Clinical Infectious Diseases (CID), i batteriofagi potrebbero essere utilizzati con successo per contrastare le infezioni batteriche che talvolta si presentano nelle protesi articolari (Fig. 1). Questo successo rappresenterebbe un ulteriore passo in avanti per lo sviluppo della terapia fagica.

Cosa sono i batteriofagi

Lo studio, come suddetto, sfrutta la capacità di un batteriofago di limitare le infezioni batteriche. Infatti, un batteriofago (Fig.2) è un virus che infetta unicamente i batteri.

I batteriofagi effettuano l’infezione grazie a particolari proteine virali che riconoscono specifici recettori sulla superficie batterica. Successivamente il batteriofago, attraverso un meccanismo di contrazione, inietta il proprio genoma all’interno del batterio dando così il via al ciclo litico o lisogenico; i batteriofagi virulenti danno luogo al ciclo litico, mentre i batteriofagi temperati danno luogo al ciclo lisogenico.

Lo studio sui batteriofagi come armi per combattere le infezioni delle protesi articolari

Le infezioni delle protesi articolari rappresentano una seria problematica post-intervento. Molto spesso, il trattamento dell’infezione prevede l’utilizzo di specifici antibiotici. Essi però, non sempre riescono a portare ad una corretta guarigione. Tra le motivazioni più plausibili, l’antibiotico resistenza è causa spesso dell’inefficacia del farmaco e non soltanto provoca una continuata sofferenza da parte del paziente ma conduce, talvolta, alla perdita dell’arto.

Per tali motivazioni, si è pensato di utilizzare qualcosa che uccidesse naturalmente i batteri senza l’uso di antibiotici. In tale ambito, i batteriofagi rappresentano armi potenti e specifiche.

Il primo trattamento effettuato alla Mayo Clinic ha visto protagonista un uomo diabetico di 62 anni con una storia di artroplastica totale del ginocchio destro. L’uomo, essendo stato vittima di numerosi episodi di infezione alla protesi da parte di Klebsiella pneumoniae complex (Fig. 3) e non rispondendo né ai numerosi interventi subiti, né a cicli prolungati di antibiotici, è stato sottoposto a terapia fagica endovenosa come ultima spiaggia prima di ricorrere all’amputazione dell’arto.

Il trattamento con la terapia fagica: metodi e risultati dello studio

Il paziente ha ricevuto 40 dosi endovenose del fago KpJH46Φ2 in combinazione con l’antibiotico minociclina. Prima, durante e dopo il trattamento sono state eseguite misurazioni seriali di citochine e biomarcatori.

La terapia fagica ha condotto alla risoluzione dei segni di infezione e al recupero totale della funzione articolare. Il paziente non ha manifestato effetti avversi al trattamento ed è rimasto asintomatico per 34 settimane dopo la fine del trattamento. Si è riscontrata inoltre una spiccata riduzione della biomassa del biofilm già 22 ore dopo l’esposizione al fago.

I biofilm, come spiega anche il coautore dello studio Dr. Robin Patel, sono difficili da sradicare perché presentano una forte antibiotico resistenza e riescono a eludere molte delle terapie utilizzate contro i batteri che li formano, da questo risultato deriva lo straordinario esito della terapia fagica.

Il prossimo passo, proposto dagli autori dello studio, consiste nell’ampliare l’uso clinico della terapia fagica. La Mayo Clinic ha l’obiettivo di dare il via a uno studio clinico più esteso per poter valutare con oggettività e dati alla mano l’impatto della terapia fagica sulle malattie infettive.

Terapia fagica: pro e contro

La terapia fagica rappresenta oggi un mondo ancora tutto da scoprire, ma i vantaggi sono lampanti.

Innanzitutto, i fagi sono estremamente precisi: ogni fago attacca solo un ceppo specifico di batteri. Ciò implica che i fagi possono attaccare i batteri dannosi senza interferire con le comunità di batteri benefici per l’uomo.

Altro vantaggio risiede nel fatto che, seppur reale e possibile la resistenza fagica, essa non è così preoccupante rispetto alla resistenza ai farmaci. Infatti, i fagi mutano e si evolvono in modo da contrastare i batteri ad essi resistenti in poco tempo.

Inoltre, la terapia fagica non andrebbe completamente sostituita alla terapia antibiotica, ma insieme potrebbero mostrare un’efficacia potenziata e accelerata.  

Ciononostante, la terapia fagica mostra ancora alcuni lati che generano perplessità. Primo tra tutti la velocità con cui le particelle di fago di tipo selvatico vengono eliminate dal sistema reticoloendoteliale del nostro corpo, fattore che spingerebbe a utilizzare fagi mutanti a lunga circolazione o virioni wild-type.

I vantaggi però non sono da sottovalutare e anzi, la comunità scientifica si sta impegnando per portare prove a favore dell’utilizzo benefico della terapia fagica.

Prove storiche a favore della terapia fagica

Nel 1919 è arrivata la prima prova a favore della terapia fagica. Il primo trial clinico sull’efficacia e la sicurezza della terapia fagica è stato effettuato su quattro bambini affetti da dissenteria ai quali venne somministrata in un’unica dose di una preparazione fagica a cui seguì una ripresa completa dalla malattia entro 24 ore.

Nel 1963, lo stesso studio fu condotto dalle autorità sanitarie di Tbilisi, in Georgia, effettuando uno studio su più di 30.000 bambini affetti da dissenteria e mostrando, anche in questo caso, un risultato positivo (1,8 casi per 1000 contro i 6,7 casi per 1000 senza uso di terapia fagica).

Più recentemente, nel 2009, uno studio clinico di Fase II ha dimostrato che i fagi sono sicuri ed efficaci nel trattamento delle infezioni dell’orecchio croniche resistenti ai farmaci.

Questi studi suggeriscono un futuro promettente per la terapia fagica in un’ottica, indispensabile, di lotta all’antibiotico resistenza.

Elena Panariello

Fonti

• https://academic.oup.com/cid/advance-article-abstract/doi/10.1093/cid/ciaa705/5874921?redirectedFrom=fulltext
• https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/phage-therapy-shows-potential-for-treating-prosthetic-joint-infections/
• https://www.medimagazine.it/batteriofagi-per-trattare-le-infezioni-delle-protesi-articolari/
• https://www.treccani.it/vocabolario/batteriofago/
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3400130/
• https://oggiscienza.it/2019/08/16/terapia-fagica-fibrosi-cistica/
• https://www.microbiologiaitalia.it/virologia/batteriofagi/
• https://infettive.com/index.php/malattie-infettive/infezioni-osso/infezioni-di-protesi-articolari/infezione-di-protesi-acuta/
• https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Klebsiella_pneumoniae_on_CLED_agar_-_Detail.jpg
• https://www.google.com/search?q=protesi+articolari&rlz=1C1CHBF_itIT917IT917&sxsrf=ALeKk03dBeYFojuQZN8pCOD3ZuDxfmfIpw:1600680574094&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwj74pHo9_nrAhVDiqQKHTTCBycQ_AUoAXoECAwQAw&biw=1536&bih=722#imgrc=2cn73LfzxOhQDM