Scienziati della Rockefeller University affermano la scoperta di un composto che potrebbe potenzialmente superare la resistenza alla colistina.

 

‎Per anni, gli esperti di salute pubblica hanno lanciato l’allarme sulla prossima fase della coesistenza dell’umanità con i batteri, un futuro oscuro in cui i ceppi emergenti renderanno inutili gli antibiotici un tempo potenti. Le Nazioni Unite hanno recentemente previsto che, a meno che non vengano sviluppati nuovi farmaci, le infezioni multiresistenti costringeranno fino a 24 milioni di persone in condizioni di estrema povertà entro il prossimo decennio e causeranno 10 milioni di morti all’anno entro il 2050. ‎

‎Gli scienziati sono particolarmente preoccupati per un ampio gruppo di batteri che circolano negli ospedali e possono eludere non solo farmaci come penicillina e tetraciclina, ma anche la colistina, un antibiotico a lungo usato come ultima opzione. Quando la colistina fallisce, spesso non ci sono antibiotici efficaci per i pazienti con infezioni multiresistenti. ‎

‎Scienziati della Rockefeller University affermano la scoperta di un composto che potrebbe potenzialmente superare la resistenza alla colistina. Negli esperimenti sugli animali, questo antibiotico si è mostrato molto potente contro pericolosi patogeni come ‎‎acinetobacter ‎‎ ‎‎baumannii‎‎, la causa più comune di infezioni in ambito sanitario. Pubblicati ‎‎su Nature, ‎‎i risultati potrebbero consentire di sviluppare una nuova classe di antibiotici per combattere i ceppi che non rispondono ad altri trattamenti. ‎

‎La colistina è stata a lungo abbondantemente utilizzata nell’industria del bestiame e, più recentemente, nella clinica. Si ritiene che l’uso eccessivo abbia esercitato una forte pressione evolutiva sui batteri, costringendoli a sviluppare nuove resistenze per sopravvivere. Di conseguenza, alcune specie hanno acquisito un nuovo gene chiamato ‎‎mcr-1‎‎ che elude la tossicità della colistina, rendendo questi batteri resistenti al farmaco. ‎

‎La resistenza alla colistina si diffonde rapidamente, in parte perché ‎‎mcr-1‎‎ si trova su un plasmide, un anello di DNA che non fa parte del genoma batterico di massa e può trasferirsi facilmente da una cellula all’altra. “Salta da un ceppo batterico all’altro, o dall’infezione di un paziente a quella di un altro”, afferma Zongqiang Wang, un ricercatore post-dottorato. ‎

‎Wang e i suoi colleghi si sono chiesti se ci sono composti naturali che potrebbero essere usati per combattere i batteri resistenti alla colistina. In natura, i batteri sono costantemente in competizione per le risorse, sviluppando nuove strategie per contrastare i ceppi vicini. In effetti, la colistina stessa è prodotta da un batterio del suolo per eliminare i concorrenti. Se un rivale resiste all’attacco raccogliendo ‎‎mcr-1,‎‎ il primo microbo potrebbe successivamente acquisire una nuova mutazione, lanciando una nuova versione di colistina in grado di uccidere i batteri ‎‎mcr-1. ‎‎ ‎

‎”Abbiamo deciso di cercare composti naturali che i batteri del suolo potrebbero essersi evoluti per combattere il loro problema di resistenza alla colistina”, afferma Sean F. Brady professore alla Rockefeller. ‎

‎Il suo team ha utilizzato un approccio innovativo che aggira i limiti dei metodi tradizionali per la scoperta di antibiotici. Invece di far crescere i batteri in laboratorio e pescare i composti che producono, i ricercatori cercano il DNA batterico per i geni corrispondenti. ‎

‎Setacciando più di 10.000 genomi batterici, hanno trovato 35 gruppi di geni che prevedevano avrebbero prodotto strutture simili alla colistina. Un gruppo sembrava particolarmente interessante in quanto includeva geni sufficientemente diversi da quelli che producono colistina per suggerire che avrebbero prodotto una versione funzionalmente distinta del farmaco. ‎

‎Analizzando ulteriormente questi geni, i ricercatori sono stati in grado di prevedere la struttura di questa nuova molecola, che hanno chiamato macolacina. Hanno quindi sintetizzato chimicamente questo parente – mai visto prima – della colistina, producendo un nuovo composto senza mai bisogno di estrarlo dalla sua fonte naturale.‎

‎In esperimenti di laboratorio, la macolacina ha dimostrato di essere potente contro diversi tipi di batteri resistenti alla colistina, tra cui ‎‎Neisseria gonorrhoeae ‎‎intrinsecamente resistente, un agente patogeno classificato come una minaccia di più alto livello dai Centers for Disease Control and Prevention. La colistina, d’altra parte, sembrava essere totalmente inattiva contro questo batterio. ‎

‎Successivamente, gli scienziati hanno testato il nuovo agente in topi infetti da XDR ‎‎A‎‎ resistente alla colistina. ‎‎baumannii‎‎, ‎‎un altro patogeno di minaccia di più alto livello. I topi che hanno ricevuto un’iniezione di macolacina ottimizzata hanno completamente eliminato l’infezione in 24 ore, mentre quelli trattati con colistina o placebo hanno mantenuto almeno la stessa quantità di batteri presenti durante l’infezione iniziale. ‎

‎”I nostri risultati suggeriscono che la macolacina potrebbe potenzialmente essere sviluppata in un farmaco da distribuire contro alcuni dei più preoccupanti agenti patogeni multiresistenti”, afferma Brady.‎

‎In un altro studio, il laboratorio di Brady ha utilizzato metodi simili per esplorare una diversa classe di antibiotici, chiamati antibiotici leganti il menachinone (MBA). Nel lavoro pubblicato di recente ‎‎su Nature Microbiology, ‎‎i ricercatori hanno dimostrato‎‎ ‎‎che, nei topi, i nuovi MBA che hanno identificato sono efficaci contro lo ‎‎Staphylococcus aureus‎‎resistente alla meticillina, un’altra causa di infezioni pericolose in ambito sanitario.‎

‎Wang aggiunge che il metodo di estrazione del genoma basato sull’evoluzione utilizzato per scoprire la macolacina potrebbe essere applicato anche ad altri problemi di resistenza ai farmaci. “In linea di principio, è possibile cercare nel DNA batterico nuove varianti di qualsiasi antibiotico noto reso inefficace da ceppi resistenti ai farmaci”, dice. ‎

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