Il polimorfismo dello Streptococcus pneumoniae

Cambia faccia rapidamente, con una velocità tale da sfuggire ad antibiotici e vaccini. E lo fa nel modo più radicale: mutando il proprio genoma . È lo Streptococcus pneumoniae, responsabile di alcune forme di meningite e della polmonite batterica.

A studiare il comportamento evolutivo di un particolare ceppo del patogeno (PMEN1) sono stati i ricercatori guidati da Stephen Bentley del Wellcome Trust Sanger Institute (Regno Unito), che riportano i loro risultati su Science. Capire come e quanto velocemente si evolve questo batterio permetterebbe agli scienziati di prevederne in anticipo le “mosse”.

Gli studiosi britannici hanno puntato gli occhi sullo streptoccocco PMEN1 (anche noto come il ceppo spagnolo 23F), un tipo ampiamente diffuso e particolarmente resistente ai farmaci. Gli scienziati ne hanno raccolto circa 240 diversi campioni provenienti da tutto il mondo a partire dal 1984. I genomi di tutti i batteri isolati sono stati poi analizzati e confrontati tra loro. Per ricostruire la storia evolutiva del patogeno, i ricercatori hanno distinto tra due diversi eventi di mutazione genetica: un tipo “verticale”(che si trasmette da una cellula madre a una figlia), in cui sono singole basi a essere sostituite o eliminate dal Dna, e un tipo “orizzontale” (perché si trasmette tra batteri vicini). In questo secondo caso, veri e propri pezzettini di materiale genetico passano fisicamente da un batterio ad uno vicino. Questo trasferimento può provocare cambiamenti importanti in estese regioni del genoma.

Grazie alle loro analisi, i ricercatori hanno scoperto che la maggior parte delle mutazioni verificatesi nel corso del tempo sono proprio di tipo orizzontale. Dal 1984 i trasferimenti di materiale genetico hanno riguardato circa tre quarti del genoma; questo tipo di alterazioni colpiscono alcune zone particolari del Dna, note come hotspots.

“Nello specifico, abbiamo visto che le zone più interessate dalle mutazioni sono quelle degli antigeni, le molecole che danno il via alla nostra risposta immunitaria” ha spiegato William Hanage, uno degli autori. “Come un criminale cambia aspetto per non farsi identificare, allo stesso modo lo streptococco fugge dai vaccini: cambia quella parte del suo aspetto, gli antigeni, già noti al sistema immunitario”. Per quando riguarda lo sviluppo della resistenza ai farmaci, i ricercatori hanno invece osservato che sono le mutazioni verticali a essere determinanti, e che le forme resistenti di PMEN1 hanno cominciato a svilupparsi già intorno al 1970, quando cioè è cominciato l’uso diffuso degli antibiotici.

Riferimenti: Science doi: 10.1126/science.1198545