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1. Titolo del Progetto

"Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii: Identifying Novel Vaccine CandidatEs and characteriziNg their funcTiOnal Role (INVENTOR)"

Acronimo:INVENTOR

 

2. Responsabile Scientifico e Unità Coinvolte

Istituzione coordinatrice	Sede 1 Ente: Università degli Studi di PALERMO Responsabile: GIAMMANCO Giovanni Finanziamento: 101.244,00 €
Unità 2 – Associated Investigator	Sede 2 Ente: Consiglio Nazionale delle Ricerche Sezione di Palermo dell'Istituto di Farmacologia Traslazionale Responsabile: PAPASERGI Salvatore Finanziamento: 101.133,00 €
Durata del progetto	Durata in mesi: 24
Finanziamento totale	202.377,00 €

 

I batteri si adattano ai cambiamenti ambientali attraverso sistemi di trasduzione del segnale che rilevano gli stimoli esterni e li convertono in risposte fisiologiche appropriate.

Tra questi sistemi di traduzione batterici, i sistemi a due componenti (TCS) sono i percorsi regolatori meglio caratterizzati e sono ampiamente conservati tra le specie batteriche, dove controllano diversi aspetti della fisiologia cellulare e dell'adattamento (Allen JL et al., 2020).

I TCS canonici sono costituiti da una chinasi sensore (SK) e un regolatore di risposta (RR), generalmente codificati nello stesso operone.

In seguito al rilevamento di segnali ambientali, la SK fosforila l'RR, che a sua volta modula l'espressione di specifici geni bersaglio (regolone).

In Acinetobacter baumannii sono stati identificati diciotto TCS, cinque dei quali appartengono al genoma "core". Tra questi, GacSA e AlgZR sono stati proposti come potenziali regolatori della virulenza batterica (Rajput et al., 2021).

Il progetto si è concentrato sull'indagine dei sistemi a due componenti (TCS) potenzialmente coinvolti nell'interazione tra A. baumannii e l'ospite.

I geni TCS selezionati sono stati silenziati o eliminati e i ceppi knock-out (KO) risultanti sono stati confrontati con i corrispondenti ceppi wild-type (WT) per valutare le differenze nel comportamento biologico e nella virulenza.

Inoltre, sono stati valutati gli effetti delle molecole di comunicazione solubili derivate dall'ospite (CM) su A. baumannii per identificare i fattori in grado di modulare la fisiologia batterica.

Parallelamente, le proteine secrete o associate alla superficie cellulare dei ceppi KO, così come dei batteri stimolati da CM, sono state caratterizzate mediante analisi MS/MS.

Le proteine identificate sono state inizialmente valutate in silico e successivamente selezionate per la produzione tramite cloni ricombinanti al fine di indagarne il potenziale ruolo nelle interazioni ospite-patogeno.

Le attività del progetto sono state svolte nel rispetto del principio "Non arrecare danni significativi" (DNSH), garantendo che non causassero danni significativi agli obiettivi ambientali.

 

Il progetto ha raggiunto solo parzialmente i suoi obiettivi originali, poiché la prevista generazione di ceppi knockout genetici mirati all'apparato di rilevamento molecolare di A. baumannii non è stata completata entro i tempi previsti.

Ciononostante, le attività di ricerca hanno portato all'identificazione di una serie di molecole derivate dall'ospite che potrebbero interferire con le vie di segnalazione di A. baumannii o modularle.

Le evidenze sperimentali ottenute durante il progetto hanno dimostrato che queste molecole possono influenzare il comportamento biologico del ceppo modello di A. baumannii utilizzato nello studio, così come la sua interazione con linee cellulari epiteliali polmonari e macrofagiche, componenti chiave della risposta immunitaria innata dell'ospite.

Queste osservazioni supportano l'ipotesi che i fattori solubili derivati dall'ospite possano contribuire alla regolazione dell'adattamento batterico e della virulenza durante l'infezione.

Sebbene questi risultati non corrispondano direttamente a tutti i risultati originariamente previsti, rimangono strettamente in linea con gli obiettivi scientifici generali del progetto e forniscono nuove e rilevanti informazioni sui meccanismi che regolano le interazioni tra A. baumannii e l'ospite. 

In particolare, i risultati contribuiscono a ampliare le conoscenze attuali sulla biologia dei ceppi virulenti di A. baumannii e a individuare direzioni promettenti per future indagini volte allo sviluppo di strategie terapeutiche innovative antivirulenza o mirate all'ospite.

Inoltre, i protocolli sperimentali, gli approcci metodologici e i risultati preliminari ottenuti durante il progetto sono stati condivisi con altri gruppi di ricerca, rafforzando le collaborazioni in corso e creando opportunità per future attività congiunte.

Questa diffusione di competenze e risorse rappresenta un importante valore aggiunto del progetto e può facilitare la prosecuzione e l'ulteriore sviluppo della ricerca anche oltre il periodo di finanziamento.

I risultati ottenuti durante il progetto indicano uno scenario previsionale positivo e coerente per il suo sviluppo futuro.

Nel complesso, il progetto ha prodotto progressi scientifici significativi e ha generato risultati coerenti con i suoi obiettivi. Sebbene alcune sfide tecniche abbiano limitato il completamento di specifici risultati genetici pianificati entro il periodo finanziato, il progetto è riuscito a creare sistemi sperimentali pertinenti, a generare strumenti intermedi chiave e a produrre prove preliminari biologicamente significative a sostegno del ruolo dei segnali derivati dall’ospite nella modulazione del comportamento dell’A. baumannii.

È importante sottolineare che le sfide incontrate non hanno compromesso il valore scientifico del progetto; hanno invece portato all’adozione di strategie alternative e all’identificazione di nuove e promettenti direzioni di ricerca.

Le attività svolte hanno quindi fornito una solida base metodologica e concettuale per studi futuri e per la prosecuzione del progetto oltre il periodo finanziato.