I batteriofagi, o fagi in breve, sono virus che infettano e distruggono i batteri. Sono in continua evoluzione e i batteri si evolvono costantemente per difendersi da loro. I ricercatori hanno cercato modi per utilizzare i fagi come alleati contro i batteri resistenti agli antibiotici, che stanno diventando una minaccia crescente.
Per studiare i meccanismi con cui i fagi infettano i batteri, i ricercatori della Chalmers University of Technology si sono rivolti alla microscopia a ioni di elio, una tecnica che consente loro di visualizzare le strutture atomiche dei materiali biologici in tre dimensioni.
"Per la prima volta siamo stati in grado di osservare e analizzare strutturalmente le complesse interazioni che si verificano quando un fago penetra e prende il sopravvento su un batterio. È un progresso rivoluzionario che ci fornisce nuove conoscenze su come i fagi infettano i batteri e su come noi possono sviluppare nuove strategie per combattere la resistenza agli antibiotici", afferma Martin Hentschel, professore presso il Dipartimento di Biologia e Ingegneria Biologica di Chalmers e capo di questo studio.
Il gruppo di ricerca ha utilizzato la microscopia agli ioni di elio per creare immagini tridimensionali del fago che infetta e distrugge il batterio. Sono stati in grado di vedere le singole molecole del fago, il modo in cui il fago si attacca al batterio e il modo in cui inietta il suo DNA nel batterio.
I ricercatori hanno anche scoperto che il fago utilizza uno speciale enzima per dissolvere la membrana esterna del batterio. Questo enzima, chiamato holin, è un potenziale bersaglio per nuovi antibiotici che potrebbero impedire ai fagi di infettare i batteri.
"Questo è solo l'inizio. Ora che possiamo visualizzare come i fagi infettano e distruggono i batteri a questo livello atomico, possiamo iniziare a progettare nuove strategie per inibire questo processo e sviluppare nuovi antibiotici efficaci contro i batteri resistenti agli antibiotici", afferma Martin Hentschel.
