Questo progetto pilota si è inserito nel filone emergente della ricerca di strategie antimicrobiche alternative, come quelle anti-virulenza o di risensibilizzazione agli antibiotici attualmente in uso, che possano contrastare il sempre crescente aumento delle resistenze e la difficoltà dello sviluppo di nuovi antibiotici. La virulenza e i processi che portano alla resistenza agli antibiotici dei batteri possono essere regolati da piccoli frammenti di RNA (sRNA) prodotti dai batteri stessi. Da studi precedenti finanziati dai progetti FFC#13/2015 e FFC#14/2016, i ricercatori hanno scoperto che l’inattivazione per mutazione di un sRNA di Pseudomonas aeruginosa (Pa) chiamato ErsA porta a una minore produzione di biofilm, fattore importante per la progressione dell’infezione batterica. Il team di ricerca ha anche dimostrato che l’inattivazione di ErsA porta a una ridotta virulenza di Pa nel topo e in ceppi clinici di Pa multiresistenti è stata registrata la riacquisizione della sensibilità ai principali antibiotici. L’obiettivo principale raggiunto in questo progetto è stato quello di aver sviluppato e iniziato a testare otto molecole anti-ErsA, chiamate Acidi Nucleici Peptidici (PNA), potenzialmente capaci di bloccare la funzione regolatoria di ErsA. In particolare, due di questi PNA si sono rivelati in grado di interferire con l’azione di ErsA su un gene bersaglio preso come modello. Ciò dimostra che i PNA, interferendo con ErsA, potrebbero bloccare indirettamente alcuni geni batterici coinvolti nella virulenza e nella resistenza agli antibiotici. In prospettiva, questi PNA potrebbero diventare nuovi farmaci per bloccare l’infezione da Pa, riducendo la virulenza del batterio e rendendo sensibili agli antibiotici quei ceppi di Pa che non riescono a essere eradicati dagli antibiotici attuali.
This pilot project was part of the emerging trend of research of alternative antimicrobial strategies, such as antivirulence or resensitization to antibiotics currently in use, which can counteract the increase in resistance and the difficulty of developing new antibiotics. The virulence and processes that lead to antibiotic resistance of bacteria can be regulated by small fragments of RNA (sRNA) produced by the bacteria themselves. From previous studies funded by the FFC#13/2015 and FFC#14/2016 projects, the researchers found that the inactivation by mutation of a Pseudomonas aeruginosa (Pa) sRNA called ErsA leads to less biofilm production, which is important for the progression of the infection, a reduction in virulence in the mouse, and if the inactivating ErsA mutation is generated in clinical multidrug-resistant Pa strains, these regain sensitivity to the main antibiotics. During this project, the researchers also found that the inactivation of ErsA in multidrug-resistant Pa strains confers a disadvantage in oxygen-deficient bacterial growth such as that occurs in the context of biofilm. The main goal achieved in this project was to develop and begin testing eight anti-ErsA molecules, called Peptide Nucleic Acids (PNA), potentially capable of blocking the regulatory function of ErsA. In particular, two of these PNAs proved capable of interfering with the regulatory action of ErsA on a target gene taken as a model. In perspective, these PNAs could become new antivirulence drugs capable of re-sensitizing to antibiotics strains of Pa that cannot be eradicated with current antibiotics.
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