Fagi: il sostituto degli antibiotici?

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  Preveggenza quantistica
• 6 Maggio 2022

Riepilogo approfondimenti

I fagi, virus progettati per colpire selettivamente e uccidere batteri specifici, offrono un’alternativa promettente agli antibiotici, che sono diventati meno efficaci a causa dell’uso eccessivo e della conseguente resistenza batterica. L’applicazione dei fagi si estende oltre le malattie umane fino al bestiame e alla produzione alimentare, aumentando potenzialmente i raccolti, riducendo i costi e fornendo agli agricoltori nuovi strumenti per combattere i batteri. Le implicazioni a lungo termine dei fagi includono una distribuzione alimentare globale equilibrata e la crescita delle sotto-industrie sanitarie, nonché sfide come potenziali conseguenze ecologiche, dibattiti etici e il rischio di nuove infezioni resistenti agli antibiotici.

Contesto dei fagi

Gli antibiotici hanno fornito agli esseri umani una difesa fondamentale contro un'ampia gamma di malattie nell'ultimo secolo. Tuttavia, il loro uso eccessivo ha portato alcuni batteri a diventare sempre più resistenti alla maggior parte e, in alcuni casi, a tutti gli antibiotici conosciuti. Fortunatamente, i fagi rappresentano un'alternativa promettente per difendersi da un potenziale futuro pericoloso pieno di malattie resistenti agli antibiotici. 

Secondo un database di classificazione dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, tra il 2000 e il 2015, l’uso di antibiotici è aumentato del 26.2% in tutto il mondo. L’uso eccessivo di antibiotici negli ultimi decenni ha fatto sì che diversi batteri mirati sviluppassero resistenza ai farmaci antimicrobici. Questo sviluppo ha reso sia gli esseri umani che gli animali da allevamento più vulnerabili alle infezioni batteriche e ha contribuito allo sviluppo dei cosiddetti “superbatteri”. 

I fagi offrono una soluzione promettente a questa tendenza in via di sviluppo perché funzionano in modo diverso rispetto agli antibiotici; semplicemente, i fagi sono virus progettati per colpire selettivamente e uccidere forme specifiche di batteri. I fagi cercano e poi si iniettano all'interno delle cellule batteriche mirate, riproducendosi fino alla distruzione dei batteri e quindi disperdendosi. La promessa mostrata dai fagi di trattare i batteri ha portato la Texas A&M University ad aprire il Center for Phage Technology nel 2010. 

Impatto dirompente

PGH e molte altre startup ritengono che i fagi potrebbero essere applicati oltre le malattie umane, in particolare nell’industria del bestiame e della produzione alimentare. La relativa convenienza della produzione di terapie fagiche e dell’ottenimento dell’autorizzazione della Federal Drug Administration negli Stati Uniti manterrebbe i prezzi paragonabili a quelli degli antibiotici e consentirebbe agli agricoltori di accedere a nuove armi per combattere i batteri. Tuttavia, i fagi devono essere conservati a 4°C, il che rappresenta una sfida logistica per il loro utilizzo diffuso. 

Con i fagi che autoamplificano proporzionalmente i virus necessari per distruggere i batteri presi di mira, gli agricoltori non potevano più preoccuparsi dei pericoli delle malattie batteriche nel loro bestiame. Allo stesso modo, i fagi possono anche aiutare le colture alimentari a difendersi dalle malattie batteriche, aiutando così gli agricoltori ad aumentare i raccolti e i profitti poiché possono essere raccolte colture più grandi e, in definitiva, consentire all’industria agricola di ridurre i costi e aumentare i margini operativi. 

Entro la fine degli anni 2020, questi straordinari benefici vedranno l'adozione di trattamenti fagici su scala commerciale, specialmente nei paesi che producono esportazioni agricole significative. La necessità di conservare i fagi a temperature adeguate può anche portare allo sviluppo di nuovi tipi di unità di refrigerazione mobili per supportare l'uso dei fagi nelle industrie agricole e sanitarie. In alternativa, negli anni 2030 gli scienziati potrebbero sviluppare metodi di conservazione che non richiedono refrigerazione, come l'essiccazione a spruzzo, che potrebbe potenzialmente consentire la conservazione dei fagi a temperatura ambiente per lunghi periodi. 

Implicazioni dei fagi

Implicazioni più ampie dei fagi possono includere:

• Le eccedenze alimentari ottenute attraverso l’aumento dei raccolti e la distribuzione della produzione in eccesso ai paesi che soffrono di carenza alimentare, portano a una distribuzione alimentare globale più equilibrata e potenzialmente alleviano la fame nelle regioni povere.
• Aumento del tasso di aspettativa di vita e riduzione dei costi sanitari per i pazienti umani e il bestiame affetto da infezioni resistenti agli antibiotici che possono finalmente ricevere cure quando prima non erano disponibili, con il risultato di una popolazione più sana e di sistemi sanitari più sostenibili.
• La crescita accelerata di un sottosettore sanitario dedicato alla ricerca, produzione e distribuzione dei fagi, che porta a nuove opportunità di lavoro e contribuisce alla crescita economica nel settore della biotecnologia.
• Supportare modestamente i dati sulla crescita della popolazione in tutto il mondo poiché i fagi possono aiutare a ridurre i tassi di mortalità infantile, portando a tendenze demografiche più stabili e potenziali benefici economici da una forza lavoro in crescita.
• La potenziale dipendenza eccessiva dai fagi in agricoltura, porta a conseguenze ecologiche impreviste e sfide nel mantenimento della biodiversità.
• Preoccupazioni e dibattiti etici sull’uso dei fagi in medicina e agricoltura, che portano a complessi paesaggi normativi che potrebbero ostacolare il progresso in alcune regioni.
• La possibilità che si formino monopoli o oligopoli all’interno dell’industria dei fagi, portando a un accesso ineguale a queste risorse vitali e potenziali impatti negativi sulle piccole imprese e sui consumatori.
• Il rischio che emergano nuovi ceppi di infezioni resistenti agli antibiotici a causa dell’uso improprio dei fagi, portando a ulteriori sfide nel settore sanitario e potenziali crisi di salute pubblica.

Domande da considerare

• Quale potrebbe essere l'impatto negativo dei fagi sulle industrie agricole e sanitarie? 
• Credi che superbatteri e virus possano diventare resistenti ai fagi?