La scienza dei cittadini mette in mostra i batteri benefici
Alcuni batteri come i lattobacilli sono noti per le loro proprietà benefiche per la salute, l’alimentazione e gli ecosistemi, ma conosciamo sorprendentemente poco sulle loro dinamiche evolutive e sui loro tratti funzionali. Queste lacune hanno limitato la nostra capacità di sfruttare appieno il potenziale di questi batteri in settori quali la salute delle donne, l’innovazione alimentare e l’agricoltura sostenibile.
Come i batteri benefici si adattano ad ambienti diversi
Il progetto Lacto-Be, sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), si è proposto di affrontare questo problema indagando esattamente il modo in cui i batteri benefici come i lattobacilli si adattano ai diversi ambienti in cui vivono, dal corpo umano agli alimenti fermentati, fino alle piante e agli insetti. «Per raggiungere i nostri obiettivi, abbiamo combinato genomica avanzata, microbiologia e scienza dei cittadini per studiare i lattobacilli in tre habitat chiave», spiega la coordinatrice del progetto Lacto-Be Sarah Lebeer(si apre in una nuova finestra) dell’Università di Anversa(si apre in una nuova finestra) in Belgio. «Questi habitat erano il tratto riproduttivo femminile, le verdure fermentate e l’ambiente naturale, comprese le api e le piante.» Un elemento pionieristico del progetto è stato il fatto che migliaia di cittadini hanno contribuito consegnando i campioni raccolti da loro. Questa innovazione ha reso Lacto-Be uno dei più grandi studi sul microbioma nel suo genere. «Abbiamo anche sviluppato nuovi potenti software e strumenti di laboratorio, come SCARAP, una serie di strumenti scalabile per l’analisi del pangenoma e dei modelli sintetici, al fine di identificare i tratti adattativi chiave dei lattobacilli in diversi habitat», aggiunge Lebeer.
Specie batteriche nuove in tutti e tre gli habitat
Questo lavoro ha condotto ad alcuni importanti progressi, tra cui una nuova comprensione del microbioma vaginale e dei suoi legami con lo stile di vita e i fattori ambientali. Il lavoro è stato reso possibile dal programma di scienza dei cittadini Isala(si apre in una nuova finestra), parte dell’iniziativa di Lacto-Be dedicata alla salute delle donne. Più di 6 000 donne si sono iscritte per aiutare gli scienziati a studiare come le vitamine, i prodotti mestruali e il ciclo mestruale influenzano il microbioma vaginale. Il progetto ha fornito nuovi approfondimenti della dominazione dei lattobacilli negli alimenti fermentati e quali siano i processi che li determinano. Sono state inoltre raccolte prove che suggeriscono che gli impollinatori possono trasferire specifici lattobacilli ai fiori, potenzialmente aiutando a prevenire i patogeni delle piante. «Infine, abbiamo scoperto nuove specie batteriche in tutti e tre gli habitat, con proprietà straordinarie, come la produzione di composti antimicrobici», spiega Lebeer. «Alcuni di questi composti stanno per ottenere un brevetto.»
Scoperte antimicrobiche, biobanche e strumenti genomici
I risultati del progetto hanno implicazioni ampie. Le scoperte in campo antimicrobico, ad esempio, possono aiutare ad affrontare infezioni specifiche e contribuire a contrastare la resistenza agli antibiotici. Gli isolati di origine vegetale si sono dimostrati promettenti come agenti di biocontrollo, mentre gli isolati alimentari potrebbero migliorare i benefici per la salute dei prodotti fermentati. «La biobanca e gli strumenti genomici sviluppati da Lacto-Be sono già utilizzati da noi e da altri ricercatori in tutto il mondo per sviluppare probiotici di nuova generazione e prodotti bioterapeutici vivi», afferma Lebeer. «E coinvolgendo migliaia di cittadini, abbiamo dimostrato come la scienza possa essere inclusiva e d’impatto.» In futuro, Lebeer e il suo team intendono continuare a studiare i ceppi più promettenti attraverso prove cliniche e sul campo, nonché con lo sviluppo di brevetti. La piattaforma Isala si sta espandendo a livello internazionale, con progetti gemelli attivi in oltre una dozzina di Paesi. «Stiamo inoltre collaborando con partner del settore alimentare, sanitario e biotecnologico per tradurre le nostre scoperte in applicazioni pratiche», osserva l’autrice. «Lacto-Be ha contribuito a ridefinire le conoscenze scientifiche, ha dato ai cittadini la possibilità di contribuire alla ricerca e ha gettato le basi per innovazioni nel campo della salute, dell’alimentazione e della sostenibilità.» La nostra speranza è che gli strumenti, la biobanca e l’approccio di scienza aperta che abbiamo sviluppato continuino a sostenere i ricercatori e gli innovatori negli anni a venire.»
