Due frontiere emergenti in microbiologia medica: mNGS e soluzioni AMR

La microbiologia medica sta evolvendo rapidamente. Due aree trasformative:

1. Sequenziamento metagenomico di nuova generazione (mNGS)

• Cosa è: Sequenziamento "shotgun" di tutti gli acidi nucleici in un campione clinico (sangue, LCR, BAL, tessuto) – ospite + microbioma + patogeni.
• Innovazione: Rileva patogeni non coltivabili, nuovi o inaspettati (virus, batteri, funghi, parassiti) in un unico test—senza ipotesi preliminari.
• Applicazioni: Encefalite di causa sconosciuta, sepsi, ospiti immunocompromessi, indagini su focolai, profilazione geni di resistenza antimicrobica.
• Sfide: Costo, tempi (24–72h), competenze bioinformatiche, DNA ospite di fondo, contaminazione, validazione clinica, rimborso.

2. Meccanismi di resistenza antimicrobica (AMR) e strategie innovative

• Crisi: 1,27 milioni di morti/anno direttamente da AMR (2019); previsti 10 milioni entro il 2050.
• Ricerca sui meccanismi: Elementi genetici mobili (plasmidi, integroni), pompe di efflusso, degradazione enzimatica (β-lattamasi, carbapenemasi), mutazione del bersaglio, tolleranza mediata da biofilm.
• Nuove contromisure:
  • Nuove classi di antibiotici: Teixobactina, darobactine, cilagicina (da microbi non coltivati).
  • Terapia fagica: Batteriofagi ingegnerizzati per infezioni resistenti (uso compassionevole → sperimentazioni).
  • Peptidi antimicrobici: Sintetici o derivati dall'ospite (defensine).
  • Immunoterapie: Monoclonali (es. anti-tossina), vaccini (Staph, Pseudomonas).
  • Antimicrobici CRISPR-Cas: Eliminazione sequenza-specifica di geni di resistenza.
  • Potentiatori adiuvanti: Inibitori pompe di efflusso, inibitori β-lattamasi (avibactam, vaborbactam).
• Integrazione One Health: Sorveglianza umana, animale, ambientale.

Questi campi convergono: mNGS rileva geni di resistenza direttamente dai campioni, guidando terapie innovative mirate.