ASPETTI GENERALI

1)     I batteriofagi (detti più comunemente fagi) appartengono a diverse famiglie di virus, molto rappresentate in tutti gli ambienti della natura, il suolo, l’acqua, l’aria e sono in grado di lisare i batteri. E’ noto che l’uomo è in contatto continuo con i fagi, essendo questi presenti ubiquitariamente nelle acque (circa 10⁴-10⁸/ml), nel suolo (10⁹/gr), e nell’organismo umano (sono stati isolati da saliva e feci).

2)     Nnei confronti dei loro bersagli naturali, i fagi mostrano uno spettro d’ospite estremamente ristretto, legato al riconoscimento di specifiche molecole batteriche recettoriali a cui si legano in modo univoco mediante strutture virali con funzione di attacco (piastra e fibre)

3)     L’attività dei fagi è molto specifica. Essi infatti attaccano solamente il loro ospite naturale senza avere alcuna influenza sul resto della flora microscopica. Questo è un aspetto fondamentale dei fagi, soprattutto in relazione al loro potenziale uso terapeutico nell’uomo, visto che sono in grado di attaccare esclusivamente le cellule batteriche, non avendo la capacità di entrare e riprodursi in alcuna cellula eucariotica (incluse quelle umane), per le quali risultano quindi totalmente innocui.

4)     La capacità dei fagi di avere uno specifico bersaglio, di distruggere uno specifico batterio, e di replicarsi esponenzialmente all’interno del batterio che infetta identifica il ruolo potenziale nel trattamento delle infezioni batteriche.

5)     I fagi presentano ulteriori vantaggi sugli antibiotici:
a) sono ecologicamente sicuri (per piante animali e uomo)
b) sono di facile allestimento in preparazioni farmaceutiche
c) facili da applicare
d) non hanno effetti collaterali significativi anche se preparati in multicomponenti (cocktails)

6)     La crescente incidenza di patogeni antibiotico resistenti sta portando gli scienziati a riscoprire la possibilità di sviluppare la terapia con i fagi come una affidabile alternativa terapeutica.

7)     L’uso terapeutico dei fagi ha una lunga storia, che risale al primo isolamento nel 1917 a Parigi, ad opera di Felix D’Herelle, che preparò una soluzione per il trattamento della dissenteria.

8)     Questa branca della microbiologia ebbe un notevole sviluppo fino agli anni 30, quando la scoperta della penicillina portò all’abbandono di queste linee di ricerca. Soprattutto per l’ampio spettro e la rapidità di impiego dell’antibioticoterapia, contro l’azione altamente selettiva dei fagi.

9)     Un secondo motivo dell’abbandono della fagoterapia fu la difficoltà, presente a quei tempi, di caratterizzare l’agente etiologico di una determinata patologia infettiva e l’assenza di protocolli stabiliti per identificare accuratamente in vitro la suscettibilità del batterio al fago.

LO SVILUPPO DEI FAGI NELL’EX UNIONE SOVIETICA

1)     Costi di produzione inferiore e sviluppo di protocolli terapeutici. Minore pressione delle multinazionali del farmaco.

2)     I fagi sono rimasti nella farmacopea dell’es URSS anche negli anni 60 e 70, quando nel mondo si è registrato il picco di efficacia e distribuzione degli antibiotici.

3)     Venivano impiegati in particolare per il trattamento della dissenteria, infezioni purulente, come le infezioni delle ustioni, delle ferite e delle infiammazioni d’organo.

MODALITA’ DI PREPARAZIONE ED APPLICAZIONE DEI FAGI

Le preparazioni di fagi possono essere allestite secondo due principali modalità:

a)     Cocktail di fagi diretti contro alcune specie di patogeni che sono generalmente la causa di determinate infezioni

b)     Terapie personalizzate In questo caso la messa a punto della terapia necessita di:

1)     Assoluta necessità di conoscere e caratterizzare l’agente patogeno che causa l’infezione che vogliamo trattare.

2)     Prima del trattamento il patogeno deve essere testato in vitro contro la libreria di fagi disponibile allo scopo di selezionare il fago più efficace per l’applicazione terapeutica.

3)     Al momento attuale il successo dell’uso terapeutico dei fagi dipende dal laboratorio diagnostico e dalla disponibilità di una libreria di fagi ben caratterizzati.

4)     La selezione dei fagi nella preparazione dei cocktail terapeutici è il fattore chiave per prevenire la selezione di batteri resistenti ai fagi.

5)     I fagi impiegati devono avere una sicura attività litica sul batterio bersaglio, e si deve escludere un possibile trasferimento di geni virulenti attraverso lisogenia o trasduzione. Nel migliore dei possibili scenari, il DNAdel fago scelto per scopi terapeutici dovrebbe essere sequenziato per assicurare che non includa geni per tossine, isole di patogenicità, o geni che si possono integrare nel genoma del DNA batterico.

6)     Allestire una preparazione che rimanga stabile dal momento della sua produzione all’impiego in campo.

7)     La conoscenza della biologia dei fagi è essenziale per evitare le resistenze batteriche ai fagi. Sebbene l’evento sia più raro dell’insorgenza delle resistenze batteriche agli antibiotici, è possibile che questo si verifichi. A questo proposito la costruzione di un opportuno cocktail è di fondamentale importanza. Siccome i recettori sulla parete cellulare sono specifici e diversi per ogni fago, è praticamente impossibile per il batterio mutare tanto da divenire contemporaneamente sensibile ad un cocktail contenente differenti fagi. Inoltre la simultanea applicazione di fagi ed altri antibatterici diminuisce l’insorgenza dei fenomeni di resistenza agli stessi antibiotici.

IL RUOLO DELL’ISTITUTO ELIAVA DI TBILISI GEORGIA

1)     L’istituto Eliava, fondato negli anni '20 produce fagi per il trattamento e la profilassi di infezioni intestinali e purulente. E' l'Istituto con maggiore esperienza clinica al mondo in questo campo.

2)     Le preparazioni prodotte sono facilmente disponibili e somministrabili con differenti modalità: orale (soluzioni o compresse), locale (tamponi, creme), endorettali, aerosol, intrapleuriche, aerosol, endovenosa.

3)     Esiste una consistente letteratura prodotta dall’istituto sull’argomento eseguita in collaborazione con alcuni istituti di Svizzera, Belgio, Regno Unito. In Italia non esiste nessuna esperienza in proposito.

POSSIBILI SVILUPPI   E IMPORTANZA STRATEGICA DELLARICERCA SUI FAGI

Sulla base dei risultati esistenti e dell’emergenza legata alle antibiotico-resistenze, la terapia fagica riveste perciò attualmente grande interesse, soprattutto per trattare infezioni che non rispondono alla terapia convenzionale basata sugli antibiotici.

Negli ultimi anni si è osservato, conseguentemente, un netto aumento del numero di pubblicazioni e di convegni internazionali sull’argomento (Bacteriophages, London 2016 ; Phage therapy-TID-Parigi 2016), in cui si è ripetutamente sottolineata la necessità di effettuare studi clinici controllati e randomizzati, che possano fornire dati clinici adeguati per una valutazione scientificamente rigorosa dell’efficacia della terapia fagica. 

In un documento pubblicato nel 2015 (EMA/389257/2015, http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Other/2015/07/WC500189409.pdf) l’EMA (European Medicine Agency) enfatizza la potenziale importanza della terapia fagica alla luce della crescente diffusione delle resistenze antimicrobiche, lamentando nel contempo la scarsità di studi clinici randomizzati e controllati che consentano di valutarne efficacia e sicurezza.

L’Eliava Institute è storicamente il più importante centro di ricerca fagica, collabora con numerosi centri internazionali (in USA, Canada, UK, Germania, Irlanda, Danimarca, Belgio, Svizzera, Francia), possiede una libreria di fagi già selezionati e testati contro i maggiori ceppi di patogeni antibiotico-resistenti umani, ed ha una lunga e comprovata esperienza nell’utilizzo della terapia fagica.  

IL PROBLEMA DELLA SPERIMENTAZIONE

Posto che la terapia con i fagi potrebbe avere un ruolo chiave nel combattere le infezioni da batteri multi resistenti e nel diminuire i costi per il controllo e la terapia delle infezioni nei prossimi anni, molti ricercatori europei e molti governi hanno intuito quale ruolo strategico riveste la ricerca in questo settore, ma l’introduzione della terapia in Italia ed in Unione Europea incontra dei grossi ostacoli dal punto di vista regolatorio.

Innanzitutto i fagi, essendo prodotti presenti in natura e non di sintesi, non possono essere protetti da proprietà intellettuale cioè da brevetti. Questo li rende meno appetibili all’industria farmaceutica. L’altro aspetto che rende complessa la gestione da parte delle aziende farmaceutiche è la necessità di un cospicuo know how per la personalizzazione delle terapie e per la preparazione dei cocktail di fagi.

Le preparazioni di fagi, avendo attività terapeutica, non possono rientrare nella categoria degli integratori alimentari (come avviene per i probiotici per esempio) ma piuttosto dei farmaci biologici, e come questi, avrebbero bisogno di seguire l'iter sperimentale e clinico prima della loro autorizzazione come agenti terapeutici. Questo vale per la somministrazione diretta sull’uomo e sull’animale. Come agenti da impiegare nell’ambiente le normative sono ovviamente meno stringenti ed alcuni preparati a base di fagi sono già autorizzati dall’EFSA (European Food Safety Authority) per la prevenzione di alcune tossinfezioni alimentari.

AIMS E BATTERIOFAGI

In base ad un accordo di collaborazione scientifica con l’EPTC (Eliava Phage Therapy Center), AIMS si occupa di pruomuovere l’uso dei batteriofagi su pazienti affetti da patologie infettive che non rispondono ai trattamenti antibiotici e per i quali non siano disponibili ragionevoli alternative terapeutiche. In assenza di una approvazione da parte delle agenzie europee regolatorie del farmaco, la terapia può essere somministrata ai pazienti che ne necessitano, sulla base dei criteri definiti nella dichiarazione di Helsinki. Per la verità, pur in assenza di un quadro regolatorio definito, molti paesi Europei, in particolare il Belgio, la Francia, la Germania, hanno iniziato alcune esperienze cliniche all’interno delle strutture ospedaliere.

I medici di AIMS valutano, assieme ai colleghi dell’EPTC, la candidabilità dei pazienti alla terapia con i batteriofagi sulla base dei rilievi clinici e microbiologici. Coordinano il trattamento con i medici curanti dei pazienti, ai quali non si sostituiscono ma si integrano in maniera che i pazienti possano proseguire le loro cure convenzionali (in particolare l’antibioticoterapia), con le quali i batteriofagi non interferiscono, ma anzi, in molti casi, determinano un aumento della suscettibilità dell’infezione al trattamento farmacologico. Seguono i pazienti nel loro percorso terapeutico assicurandosi che essi seguano le attuali linee guida nel trattamento della loro patologia specifica.