How a long-forgotten virus could help us solve the antibiotics crisis | Alexander Belcredi

Traduttore: Sara Frasconi Revisore: Titti Carnevale

Take a moment

Prendetevi un momento

and think about a virus.

e pensate a un virus.

What comes to your mind?

Che cosa vi viene in mente?

An illness?

Una malattia?

A fear?

Una paura?

Probably something really unpleasant.

Probabilmente qualcosa di veramente brutto.

And yet, viruses are not all the same.

Eppure, i virus non sono tutti uguali.

It's true, some of them cause devastating disease.

È vero, alcuni provocano malattie devastanti.

But others can do the exact opposite -- they can cure disease.

Ma altri possono fare l'esatto opposto: possono curare le malattie.

These viruses are called "phages."

Questi virus sono chiamati "fagi".

Now, the first time I heard about phages was back in 2013.

La prima volta che ho sentito parlare dei fagi era il 2013.

My father-in-law, who's a surgeon,

Mio suocero, che è chirurgo,

was telling me about a woman he was treating.

mi parlò di una donna che stava curando.

The woman had a knee injury, required multiple surgeries,

Aveva una lesione al ginocchio, ebbe bisogno di molte operazioni

and over the course of these,

e durante questi interventi,

developed a chronic bacterial infection in her leg.

sviluppò un'infezione batterica cronica a una gamba.

Unfortunately for her,

Purtroppo per lei,

the bacteria causing the infection also did not respond

i batteri che causavano l'infezione

non rispondevano neanche agli antibiotici disponibili.

to any antibiotic that was available.

So at this point, typically, the only option left is to amputate the leg

A questo punto, di solito, l'unica opzione è amputare la gamba

to stop the infection from spreading further.

per impedire che l'infezione si espanda.

Now, my father-in-law was desperate for a different kind of solution,

Mio suocero era alla disperata ricerca di una soluzione diversa,

and he applied for an experimental, last-resort treatment using phages.

e scelse come ultima risorsa una cura sperimentale a base di fagi.

And guess what? It worked.

E indovinate un po'? Funzionò.

Within three weeks of applying the phages, the chronic infection had healed up,

Entro tre settimane dall'applicazione dei fagi, l'infezione cronica era guarita,

where before, no antibiotic was working.

mentre prima nessun antibiotico aveva funzionato.

I was fascinated by this weird conception:

Ero affascinato da questo strano concetto:

viruses curing an infection.

dei virus che curano un'infezione.

To this day, I am fascinated by the medical potential of phages.

Ancora oggi, sono affascinato dal potenziale medico dei fagi.

And I actually quit my job last year to build a company in this space.

E l'anno scorso mi sono licenziato per creare una società in questo campo.

Now, what is a phage?

Ma che cos'è un fago?

The image that you see here was taken by an electron microscope.

L'immagine che vedete qui è stata fatta con un microscopio elettronico.

And that means what we see on the screen is in reality extremely tiny.

Questo significa che, in realtà, ciò che vediamo nello schermo è minuscolo.

The grainy thing in the middle with the head, the long body

Quella cosa granulosa al centro con una testa, un corpo lungo

and a number of feet --

e un certo numero di piedi,

this is the image of a prototypical phage.

è l'immagine del fago per eccellenza.

It's kind of cute.

È carino.

(Laughter)

(Risate)

Now, take a look at your hand.

Adesso guardatevi la mano.

In our team, we've estimated that you have more than 10 billion phages

Il nostro team ha calcolato che abbiamo più di 10 milioni di fagi

on each of your hands.

su ogni mano.

What are they doing there?

Che cosa ci fanno lì?

(Laughter)

(Risate)

Well, viruses are good at infecting cells.

I virus sono bravi a infettare le cellule.

And phages are great at infecting bacteria.

E i fagi sono bravissimi a infettare i batteri.

And your hand, just like so much of our body,

E la vostra mano, come gran parte del vostro corpo,

is a hotbed of bacterial activity,

è un covo di attività batterica,

making it an ideal hunting ground for phages.

cosa che la rende un terreno di caccia ideale per i fagi.

Because after all, phages hunt bacteria.

Perché, dopotutto, i fagi cacciano i batteri.

It's also important to know that phages are extremely selective hunters.

È importante sapere anche che i fagi sono cacciatori estremamente selettivi.

Typically, a phage will only infect a single bacterial species.

Di solito, un fago infetta solo un'unica specie di batteri.

So in this rendering here, the phage that you see

In questo rendering, il fago che vedete

hunts for a bacterium called Staphylococcus aureus,

caccia un batterio chiamato stafilococco aureo,

which is known as MRSA in its drug-resistant form.

che è conosciuto come MRSA nella sua forma resistente ai farmaci.

It causes skin or wound infections.

Provoca infezioni alla pelle o alle ferite.

The way the phage hunts is with its feet.

Il fago caccia con i piedi.

The feet are actually extremely sensitive receptors,

I piedi sono ricettori estremamente sensibili,

on the lookout for the right surface on a bacterial cell.

alla ricerca della giusta superficie su una cellula batterica.

Once it finds it,

Una volta trovata,

the phage will latch on to the bacterial cell wall

il fago si attacca alla parete cellulare del batterio

and then inject its DNA.

e poi vi inietta il suo DNA.

DNA sits in the head of the phage

Il DNA risiede nella testa del fago

and travels into the bacteria through the long body.

e raggiunge il batterio tramite il lungo corpo.

At this point, the phage reprograms the bacteria

A questo punto, il fago riprogramma il batterio

into producing lots of new phages.

in modo che produca tantissimi nuovi fagi.

The bacteria, in effect, becomes a phage factory.

In pratica, il batterio diventa una fabbrica di fagi.

Once around 50-100 phages have accumulated within the bacteria cell,

Una volta che nella cellula batterica si sono accumulati 50-100 fagi,

the phages are then able to release a protein

sono in grado di rilasciare una proteina

that disrupts the bacteria cell wall.

che distrugge la parete cellulare.

As the bacteria bursts, the phages move out

Mentre il batterio scoppia, i fagi escono

and go on the hunt again for a new bacteria to infect.

e vanno a caccia di un nuovo batterio da infettare.

Now, I'm sorry, this probably sounded like a scary virus again.

Scusate, forse anche questo sembra un virus pericoloso.

But it's exactly this ability of phages --

Ma è proprio la capacità dei fagi

to multiply within the bacteria and then kill them --

di moltiplicarsi all'interno dei batteri e poi ucciderli

that make them so interesting from a medical point of view.

che li rende così interessanti dal punto di vista medico.

The other part that I find extremely interesting

Un'altra cosa che trovo davvero interessante

è la velocità a cui tutto questo sta succedendo.

is the scale at which this is going on.

Now, just five years ago, I really had no clue about phages.

Fino a cinque anni fa, non sapevo niente sui fagi.

And yet, today I would tell you they are part of a natural principle.

Eppure, oggi posso dirvi che fanno parte di un principio naturale.

Phages and bacteria go back to the earliest days of evolution.

I fagi e i batteri risalgono ai primissimi giorni dell'evoluzione.

They have always existed in tandem, keeping each other in check.

Sono sempre esistiti in coppia, controllandosi a vicenda.

So this is really the story of yin and yang, of the hunter and the prey,

Questa è davvero la storia dello yin e lo yang, di preda e cacciatore,

at a microscopic level.

a livello microscopico.

Some scientists have even estimated

Alcuni scienziati stimano addirittura

that phages are the most abundant organism on our planet.

che i fagi siano gli organismi più numerosi del pianeta.

So even before we continue talking about their medical potential,

Prima di continuare a parlare del loro potenziale medico,

I think everybody should know about phages and their role on earth:

penso che tutti dovrebbero conoscere i fagi e il loro ruolo:

cacciano, infettano e uccidono i batteri.

they hunt, infect and kill bacteria.

Now, how come we have something that works so well in nature,

Come mai abbiamo una cosa che funziona così bene in natura,

every day, everywhere around us,

ogni giorno, ovunque intorno a noi,

and yet, in most parts of the world,

eppure, in molte parti del mondo,

we do not have a single drug on the market

non abbiamo neanche un farmaco sul mercato

that uses this principle to combat bacterial infections?

che usi questo principio per combattere le infezioni batteriche?

The simple answer is: no one has developed this kind of a drug yet,

La risposta è semplice: nessuno ancora ha sviluppato questo tipo di medicina,

at least not one that conforms to the Western regulatory standards

o almeno che sia conforme agli standard normativi occidentali,

that set the norm for so much of the world.

che sono un riferimento per gran parte del mondo.

To understand why, we need to move back in time.

Per capire perché, dobbiamo tornare indietro nel tempo.

This is a picture of Félix d'Herelle.

Questo è Félix d'Herelle.

He is one of the two scientists credited with discovering phages.

È uno dei due scienziati a cui è attribuita la scoperta dei fagi.

Except, when he discovered them back in 1917, he had no clue

Solo che quando li scoprì nel 1917,

non aveva idea di cosa avesse scoperto.

what he had discovered.

He was interested in a disease called bacillary dysentery,

Era interessato a una malattia chiamata dissenteria bacillare,

which is a bacterial infection that causes severe diarrhea,

un'infezione batterica che provoca forte diarrea

and back then, was actually killing a lot of people,

e che a quel tempo uccideva molte persone,

perché non era stata ancora inventata alcuna cura per le infezioni batteriche.

because after all, no cure for bacterial infections had been invented.

He was looking at samples from patients who had survived this illness.

Esaminando campioni di pazienti sopravvissuti a questa malattia

And he found that something weird was going on.

scoprì che accadeva qualcosa di strano.

Something in the sample was killing the bacteria

Qualcosa nel campione uccideva i batteri

that were supposed to cause the disease.

che si pensava causassero la malattia.

To find out what was going on, he did an ingenious experiment.

Per capire che cosa stesse accadendo, fece un esperimento geniale.

He took the sample, filtered it

Prese il campione, lo filtrò

until he was sure that only something very small could have remained,

finché non fu sicuro che fossero rimasti solo elementi molto piccoli

and then took a tiny drop and added it to freshly cultivated bacteria.

e poi aggiunse una piccola goccia ai batteri di recente coltivazione.

And he observed that within a number of hours,

Notò che, nel giro di qualche ora,

the bacteria had been killed.

i batteri erano stati uccisi.

He then repeated this, again filtering, taking a tiny drop,

Poi ripeté i passaggi, filtrando, prendendo una gocciolina

adding it to the next batch of fresh bacteria.

e aggiungendola alla nuova partita di batteri.

He did this in sequence 50 times,

Ripeté questa sequenza per 50 volte,

always observing the same effect.

notando sempre lo stesso effetto.

And at this point, he made two conclusions.

A questo punto, trasse due conclusioni.

First of all, the obvious one: yes, something was killing the bacteria,

Innanzitutto, una ovvia: qualcosa stava uccidendo i batteri,

and it was in that liquid.

ed era in quel liquido.

The other one: it had to be biologic in nature,

L'altra: doveva essere di natura biologica

because a tiny drop was sufficient to have a huge impact.

perché bastava una piccola goccia per avere un impatto enorme.

He called the agent he had found an "invisible microbe"

Chiamò "microbo invisibile" l'agente che aveva trovato

and gave it the name "bacteriophage,"

e gli dette il nome di "batteriofago",

which, literally translated, means "bacteria eater."

che letteralmente significa "mangiatore di batteri".

And by the way, this is one of the most fundamental discoveries

A proposito, si tratta di una delle scoperte più importanti

of modern microbiology.

della microbiologia moderna.

So many modern techniques go back to our understanding of how phages work --

Molte tecniche moderne si basano sulla comprensione dell'operato dei fagi

in genomic editing, but also in other fields.

nel genome editing, ma anche in altri campi.

And just today, the Nobel Prize in chemistry was announced

E proprio oggi è stato assegnato il Premio Nobel per la chimica

for two scientists who work with phages and develop drugs based on that.

a due scienziati che lavorano con i fagi e sviluppano farmaci basati su di loro.

Now, back in the 1920s and 1930s,

Negli anni '20 e '30,

people also immediately saw the medical potential of phages.

tutti videro subito il potenziale medico dei fagi.

After all, albeit invisible,

Dopotutto, benché invisibile,

you had something that reliably was killing bacteria.

c'era davvero qualcosa che stava uccidendo i batteri.

Companies that still exist today, such as Abbott, Squibb or Lilly,

Aziende che esistono ancora oggi, come Abbott, Squibb o Lilly,

sold phage preparations.

vendevano preparazioni di fagi.

But the reality is, if you're starting with an invisible microbe,

Ma la verità è che se parti da un microbo invisibile,

it's very difficult to get to a reliable drug.

è molto difficile ottenere un farmaco affidabile.

Just imagine going to the FDA today

Pensate di andare all'agenzia del farmaco

and telling them all about that invisible virus

a parlare loro del virus invisibile

you want to give to patients.

che volete dare ai pazienti.

So when chemical antibiotics emerged in the 1940s,

Quando negli anni '40 comparvero gli antibiotici chimici,

they completely changed the game.

cambiarono completamente i giochi.

And this guy played a major role.

E questo signore svolse un ruolo importante.

This is Alexander Fleming.

Questo è Alexander Fleming.

He won the Nobel Prize in medicine

Vinse il Premio Nobel per la medicina

for his work contributing to the development

per il suo contributo nello sviluppo

del primo antibiotico, la penicillina.

of the first antibiotic, penicillin.

And antibiotics really work very differently than phages.

Gli antibiotici funzionano in maniera molto diversa dai fagi.

For the most part, they inhibit the growth of the bacteria,

Solitamente inibiscono la crescita dei batteri,

and they don't care so much which kind of bacteria are present.

e non si preoccupano molto di quale tipo di batteri sia presente.

The ones that we call broad-spectrum

I cosiddetti antibiotici ad ampio spettro

will even work against a whole bunch of bacteria out there.

agiscono addirittura contro un bel po' di batteri in circolazione.

Compare that to phages, which work extremely narrowly

Confrontateli con i fagi, che agiscono specificamente

against one bacterial species,

contro una specie di batteri,

and you can see the obvious advantage.

e vedrete quanto sono più vantaggiosi.

Now, back then, this must have felt like a dream come true.

All'epoca, doveva sembrare un sogno che diventa realtà.

You had a patient with a suspected bacterial infection,

Avevi un paziente con una sospetta infezione batterica,

you gave him the antibiotic,

gli davi l'antibiotico,

and without really needing to know anything else about the bacteria

e senza bisogno di sapere altro sui batteri

che causavano la malattia,

causing the disease,

many of the patients recovered.

molti pazienti guarivano.

And so as we developed more and more antibiotics,

Così abbiamo prodotto sempre più antibiotici,

they, rightly so, became the first-line therapy for bacterial infections.

che sono diventati la terapia di prima linea per queste infezioni.

And by the way, they have contributed tremendously to our life expectancy.

E hanno anche contribuito enormemente alla nostra aspettativa di vita.

We are only able to do complex medical interventions

Oggi possiamo realizzare interventi medici

and medical surgeries today

e operazioni chirurgiche complesse

because we have antibiotics,

grazie agli antibiotici,

and we don't risk the patient dying the very next day

senza rischiare che il paziente muoia il giorno dopo

from the bacterial infection that he might contract during the operation.

per infezioni batteriche che può aver contratto durante l'operazione.

So we started to forget about phages, especially in Western medicine.

Poi ci siamo scordati dei fagi, soprattutto nella medicina occidentale.

And to a certain extent, even when I was growing up, the notion was:

E per certi versi, quando ero piccolo, si pensava:

we have solved bacterial infections; we have antibiotics.

abbiamo risolto le infezioni batteriche, abbiamo gli antibiotici.

Of course, today, we know that this is wrong.

Oggi, ovviamente, sappiamo che non è così.

Today, most of you will have heard about superbugs.

Molti avranno sentito parlare dei super batteri.

Those are bacteria that have become resistant

Sono batteri che sono diventati resistenti

a molti degli antibiotici, se non tutti, che abbiamo sviluppato

to many, if not all, of the antibiotics that we have developed

to treat this infection.

per curare questa infezione.

How did we get here?

Come ci siamo arrivati?

Well, we weren't as smart as we thought we were.

Non eravamo intelligenti come pensavamo di essere.

As we started using antibiotics everywhere --

Mentre cominciavamo a usare ovunque gli antibiotici,

in hospitals, to treat and prevent; at home, for simple colds;

negli ospedali per curare e prevenire, a casa per semplici raffreddori,

on farms, to keep animals healthy --

nelle fattorie per mantenere sani gli animali,

the bacteria evolved.

i batteri si evolvevano.

In the onslaught of antibiotics that were all around them,

Durante l'attacco degli antibiotici che erano intorno a loro,

those bacteria survived that were best able to adapt.

sopravvissero i batteri che erano più in grado di adattarsi.

Today, we call these "multidrug-resistant bacteria."

Oggi sono chiamati "batteri multiresistenti".

And let me put a scary number out there.

E vi darò anche una cifra spaventosa.

In a recent study commissioned by the UK government,

In un recente studio richiesto dal governo britannico,

it was estimated that by 2050,

si è stimato che entro il 2050,

ten million people could die every year from multidrug-resistant infections.

10 milioni di persone l'anno potrebbero morire per infezioni da questi batteri.

Compare that to eight million deaths from cancer per year today,

Confrontateli con gli 8 milioni di morti per cancro all'anno di oggi

and you can see that this is a scary number.

e vi accorgerete che è una cifra spaventosa.

But the good news is, phages have stuck around.

Ma la buona notizia è che i fagi sono ancora qui.

And let me tell you, they are not impressed by multidrug resistance.

E, credetemi, non sono impauriti dalla resistenza multifarmaco.

(Laughter)

(Risate)

They are just as happily killing and hunting bacteria all around us.

Continuano a cacciare e uccidere i batteri intorno a noi in allegria.

Sono rimasti selettivi, e oggi è davvero una bella cosa.

And they've also stayed selective, which today is really a good thing.

Oggi possiamo individuare con certezza un batterio patogeno

Today, we are able to reliably identify a bacterial pathogen

that's causing an infection in many settings.

che sta provocando un'infezione in molti contesti.

And their selectivity will help us avoid some of the side effects

La selettività ci aiuterà a evitare alcuni effetti collaterali

that are commonly associated with broad-spectrum antibiotics.

spesso associati agli antibiotici ad ampio spettro.

But maybe the best news of all is: they are no longer an invisible microbe.

Ma forse la miglior notizia di tutte è che non sono più microbi invisibili.

We can look at them.

Li possiamo vedere.

And we did so together before.

E lo abbiamo già fatto.

We can sequence their DNA.

Possiamo sequenziare il loro DNA.

We understand how they replicate.

Capiamo come si riproducono.

And we understand the limitations.

E ne comprendiamo i limiti.

We are in a great place

Siamo a buon punto

to now develop strong and reliable phage-based pharmaceuticals.

per sviluppare farmaci forti e affidabili a base di fagi.

Sta succedendo in tutto il mondo.

And that's what's happening around the globe.

More than 10 biotech companies, including our own company,

Più di 10 aziende biotecnlogiche, compresa la nostra,

stanno sviluppando applicazioni di fagi per curare le infezioni batteriche.

are developing human-phage applications to treat bacterial infections.

A number of clinical trials are getting underway in Europe and the US.

Sono stati avviati molti test clinici in Europa e negli Stati Uniti.

So I'm convinced that we're standing on the verge

Quindi sono convinto che siamo alla vigilia

of a renaissance of phage therapy.

di una rinascita della fagoterapia.

E per me la miglior raffigurazione di un fago è qualcosa di questo genere.

And to me, the correct way to depict the phage is something like this.

(Laughter)

(Risate)

To me, phages are the superheroes that we have been waiting for

Per me, i fagi sono i supereroi che stavamo aspettando

in our fight against multidrug-resistant infections.

nella nostra lotta contro le infezioni da batteri multiresistenti.

So the next time you think about a virus,

La prossima volta che penserete a un virus,

keep this image in mind.

tenete presente questa immagine.

After all, a phage might one day save your life.

Un giorno, un fago potrebbe salvarvi la vita.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)