Andrea Fossati

Biträdande Lektor

Vi studerar hur fager tar över bakterier och vad som avgör om infektionen lyckas, för att utveckla träffsäkra behandlingar mot antibiotikaresistenta infektioner.

E-postadress: andrea.fossati@ki.se
Besöksadress: Solnavägen 9, Biomedicum, 17165 Solna
Postadress: C1 Mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, C1 Parasitology and CF Fossati, 171 77 Stockholm
Del av:

Om mig

  • Andrea Fossati är biträdande lektor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi (MTC) på Karolinska Institutet och forskargruppsledare vid SciLifeLab. Hans forskning undersöker hur bakteriofager tar över bakteriers cellmaskineri och hur denna kunskap kan bidra till nya behandlingar mot antibiotikaresistenta infektioner, med särskilt fokus på mykobakterier.

    Han disputerade vid ETH Zürich 2020 under handledning av Ruedi Aebersold, där han utvecklade experimentella och beräkningsbaserade metoder för storskalig kartläggning av proteinkomplex och proteininteraktioner. Därefter var han postdoktor i Nevan Krogans forskargrupp vid University of California, San Francisco (UCSF) och gästforskare vid Gladstone Institutes. Där kombinerade han proteomik och funktionell genomik för att studera samspelet mellan virus och deras värdar.

    År 2024 etablerade han sin forskargrupp vid Karolinska Institutet inom programmet Data-Driven Life Science (DDLS). Hans forskning stöds bland annat av DDLS och Vetenskapsrådet. År 2025 tilldelades han FEBS Excellence Award och Karolinska Institutets Jonas Söderquist-pris inom virologi.

Forskningsbeskrivning

  • Precis som mänskliga celler kan bakterier infekteras av virus. Dessa bakterievirus, som kallas bakteriofager eller fager, kan döda bakterier med stor specificitet och är därför lovande verktyg i kampen mot antibiotikaresistenta infektioner.

    Att en fag möter en bakterie innebär dock inte att den kan infektera och döda den. En framgångsrik infektion bygger på ett komplext samspel mellan virusproteiner och bakteriens cellmaskineri. Fager måste ta sig in, övervinna bakteriens försvar och styra om cellulära processer för att kunna föröka sig. Bakteriens fysiologi och genetiska variation kan påverka utfallet i varje steg, vilket har betydelse för hur effektiv fagterapi kan bli.

    Vår forskargrupp undersöker hur fager tar över bakterier och vad som avgör om en infektion lyckas eller misslyckas. Vi fokuserar särskilt på mykobakterier, däribland arter som orsakar tuberkulos och opportunistiska infektioner. Vi kombinerar kvantitativ proteomik, genetik och beräkningsbaserade metoder för att kartlägga de molekylära interaktioner som driver infektionen och förstå hur de varierar mellan bakteriestammar och miljöer. Genom att koppla dessa mekanismer till behandlingsutfall vill vi lägga grunden för mer träffsäkra och effektiva fagterapier, både som enskild behandling och i kombination med antibiotika.

Artiklar

Alla övriga publikationer

Forskningsbidrag

  • KID grant
    Karolinska Institutet
    1 januari 2025 - 1 november 2024
  • KI networks in research
    Karolinska Institutet
    1 januari 2025 - 1 januari 2027
  • Strategiskt Forskningsområde, Karolinska Institutet
    1 januari 2025 - 1 januari 2027
  • Swedish Research Council
    1 december 2024 - 30 november 2027
    Patients with cystic fibrosis are at risk of developing infections caused by Pseudomonas aeruginosa. Normally, these infections are challenging to treat and require intravenous treatment for two weeks. Moreover, the patients frequently remain colonized with P. aeruginosa and with time the strains accumulate antimicrobial resistance mechanisms, thus compromising future treatment. Despite recent emergence of novel antimicrobials, development of resistance is observed already before the new antimicrobials are introduced on the market. Novel strategies are urgently needed for the management of these infections, and it has been proposed to combine traditional antimicrobials with bacteriophages, viruses that selectively infect and kill bacteria with very high specificity. Herein, we describe a multidisciplinary approach with isolation and characterization of bacteriophages and evaluation of their properties in lung organoid models, murine pneumonia models, and finally in a clinical trial where combination of bacteriophages and antimicrobials is compared to standard of care treatment. The infection models described herein simulate acute-on-chronic infections, and we will use multi-omics strategies to assess the immune responses. Phages that will be used in the project have largely been isolated and their detailed bioinformatical characterization is ongoing. Discussions are also ongoing with regulatory agencies on clinical trial design to allow for rapid clinical translation.
  • SciLifeLab & Wallenberg National Program for Data- Driven Life Science (DDLS)
    Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse
    1 januari 2024 - 31 december 2029
  • Swedish Research Council
    1 december 2023 - 30 november 2027
    I aim to use genetics and proteomics to discover how bacteria combat bacteriophage lysis. Driving this goal is the desire to combat phage resistance mechanisms to make bacteria more susceptible to phage predation. My group will first tackle the problem by employing genetic methods to interrogate the role of M tuberculosis (Mtb) genes in limiting phage replication and bacterial lysis. Using CRISPRi, my group will conduct the first study in the Mtb to determine whether gene knockdown can positively impact phage replication. To increase our understanding of the physical underpinnings of phage resistance, we will create a physical map of the protein-protein interactions between the phage and the bacterium using whole cell fractionation proteomics. This is critical as many phage proteins are of unknown function might interact with essential bacterial complexes. Lastly, I suspect that phage “accessory genes” represent a treasure trove of modulators of host processes, which could be useful genetic fodder for enhancing future phage therapeutics. Using conventional affinity-purification MS, my group will identify the interactor partners of the phage accessory proteins and validate their phenotype with phage replication assays. My goal is to shift the paradigm of phage therapy by identifying essential pathways and complexes in the host that can be inhibited with small molecules or phage engineering to boost lysis and retard the emergence of resistant bacteria during phage therapy.
  • Swiss National Science Foundation
    1 maj 2008 - 30 april 2010
  • RED Equipment Grant
    SciLifeLab

Anställningar

  • Biträdande Lektor, Institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, 2024-2029

Handledning

  • Handledning till doktorsexamen

    • Isabel Grisna Prensa, 2024-

Nyheter från KI

Kalenderhändelser från KI