Risultati del progetto di Microevoluzione di ceppi di Pseudomonas

Trento 21 marzo 2016 

RELAZIONE DEL PROF. OLIVIER JOUSSON
CIBIO - Università di Trento

Trasmetto all'attenzione dell'Associazione Trentina Fibrosi Cistica, la relazione finale sull'attività svolta nell'ambito del progetto "Microevoluzione di ceppi di Pseudomonas auruginosa in pazienti con Fibrosi Cistica:  dalla comprensione del fenomeno allo sviluppo di terapia antibiotica personalizzata.

I risultati sono stati presentati sotto forma di poster o di presentazione orale alla European Cystic Fibrosis conference (10-13 giugno 2015 Bruxelles) e al congresso annuale della Società Italiana di Microbiologia e Biotecnologie Microbiche ( 23-26 settembre 2015, Ravenna). In entrambi i casi abbiamo naturalmente messo in evidenza il supporto della Associazione Trentina Fibrosi Cistica. Stiamo preparando un articolo su questi risultati da sottomettere ad una rivista  internazionale nelle prossime settimane.

Sarei felice di poter presentarvi insieme ai miei collaboratori i risultati e discutere le prospettive  di persona. Ringrazio sentitamente l'Associazione per la fiducia ed il supporto che ci avete dato.

Distinti saluti.    Olivier Jousson, PhD

RELAZIONE FINALE

"Microevoluzione di ceppi di Pseudomas aeuruginosa in pazienti con Fibrosi Cistica: dalla comprensione del fenomeno allo sviuppo di terapia antibiotica personalizzata

Un totale di 38 ceppi di P.auruginosa, isolati dallo sputum di uno singolo paziente FC (P11) sono stati ottenuti dal Centro Supporto Provinciale Fibrosi Cistica presso l'Ospedale di Rovereto (Italia). La genotipizzazione della popolazione con tecnica di Multilocus Sequence Typing (MLST) ha rilevato una caratteristica popolazione clonale dominata da un genotipo precedentemente caratterizzato in altri pazienti FC e non (ST390) e un piccolo numero di nuovi varianti strettamente correlati, indicando che tutti i componenti della popolazione di P.aeruginosa del paziente appartengono alla stessa linea  evolutiva e si sono probabilmente evoluti da un singolo ceppo ancestrale.

I genomi dei 38 ceppi di P. aeruginosa isolati dal paziente P11 sono stati sequenziati sulla piattaforma illumina MiSeq e assemblati.L'analisi filogenetica della popolazione prevede che l'età della radice e quindi , l'insorgenza dell'infezione da tale linea evolutiva, sia  circa 16 anni prima dell'ultimo campione prelevato, quando il paziente aveva 13 anni. Preliminare test fenotipici sulla mobilità batterica e la secrezione della proteasi sono ben correlati con l'analisi filogenetica, ed i fenotipi di antibiotico-resistenza sono fortemente aumentati nel corso del tempo nella popolazione persistente.

Le analisi fenotipiche e genomiche della popolazione mostrano quindi una correlazione tra l'evoluzione dei profili di antibiotico-resistenza, i genotipi MLST e le relazioni filogenetiche. Tuttavia, non sono state trovate mutazioni significative tra ceppi resistenti e suscettibili nei geni noti per conferire l'antibiotico-resistenza a più farmaci, supportando l'ipotesi che i fenotipi multiresistenti da alterazioni in determinanti genomici ancora non caratterizzati.

Il nostro obbiettivo è ora quello di perseguire la caratterizzazione approfondita dei ceppi selezionati della collezione per comprendere meglio la base genomica dell'adattamento di P. aeruginasa nel polmone CF, con una particolare attenzione per l'acquisizione del fenotipo di resistenza antibiotica multipla. Il Centro di Supporto Provinciale Fibrosi Cistica del trentino sta proseguendo con la raccolta di campioni di espettorato dal paziente P11, l'isolamento dei microrganismi e la definizione del loro profilo di sensibilità agli antibiotici. Nuovi isolati di P. aeruginosa saranno ulteriormente caratterizzati per tratti fenotipici, sequenziamento del genoma e del trascrittoma.

L'obbiettivo a medio termine di questa ricerca è comprendere meglio quali sono i fattori coinvolti nell'acquisizione della resistenza multipla in P. aeuruginosa nel contesto particolare delle infezioni polmonari in pazienti FC. Gli aspetti traslazionali di questa ricerca riguardano principalmente l'ottimizzazione dei prodotti terapeutici ( cicli di trattamenti antibiotici ) e la loro personalizzazione in funzione della caratteristiche dei ceppi che colonizzano un dato paziente, puntando ad impedire o ritardare quanto possibile la comparsa di ceppi multi-resistenti con conseguente miglioramento dell'efficacia nella terapia antibiotica e del quadro clinico.