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Scienziati sviluppano un nuovo antibiotico
Da Fleming alle più recenti vie innovative nella lotta contro le infezioni batteriche
Un'équipe del gigante farmaceutico Merck, Sharp & Dohme ha sviluppato un tipo di antibiotici totalmente nuovo, utilizzando una via innovativa per trattare le infezioni batteriche. I primi risultati sull'efficacia del nuovo antibiotico, noto come platensimicina, sono stati pubblicati nella rivista "Nature", e confermano la sua efficacia nei topi contro i batteri "gram-positivi", compresi i superbatteri quali l'MRSA e, aspetto importante, senza alcuna tossicità. Tale scoperta rappresenta la prima di quella che i ricercatori si augurano che sia una classe totalmente nuova di antibiotici.
Nel 1928, al ritorno da una vacanza, Alexander Fleming scoprì che in sua assenza il fungo penicillium notatum aveva ucciso alcuni campioni dei suoi batteri di stafilococco. Fleming non era stato il primo a notare tale effetto, tuttavia ci vollero il suo entusiasmo e la sua lungimiranza per tradurre tale osservazione casuale in un farmaco salvavita. Si dovette attendere il 1942 prima di poter curare il primo paziente con l'ingrediente attivo, la penicillina, ma tale evento sospinse i progressi e le ambizioni mediche in una sfera più alta.
Il primo antibiotico fece vincere a Fleming, insieme a Howard Walter Florey e a Ernst Boris Chain che avevano sviluppato metodi per la produzione di massa del farmaco, il Premio Nobel della medicina nel 1945. Gli antibiotici hanno veramente rivoluzionato la medicina; hanno salvato un numero incalcolabile di vite, sicuramente nell'ordine delle centinaia di milioni di persone. Improvvisamente divenne possibile curare rapidamente infezioni letali. I pazienti evidenziavano miglioramenti a poche ore di distanza dal primo dosaggio, tanto che alcuni definirono gli antibiotici "farmaci miracolosi".
Purtroppo, l'efficacia dei primi antibiotici, scoperti quasi tutti negli anni quaranta e cinquanta, fu anche la causa principale del loro declino. I medici prescrivevano le compresse miracolose in dosi eccessive, i pazienti notavano fin da subito notevoli miglioramenti e spesso non portavano a termine il ciclo: un errore cruciale. Ciò consentiva ai batteri di riprendere possesso dell'organismo in una forma più virulenta o spesso resistente ai farmaci.
Oggi molte malattie trattabili in precedenza con gli antibiotici sono resistenti a tali farmaci, e il termine è divenuto ormai d'uso comune. "Non si tratta semplicemente di resistenza a un particolare farmaco, bensì di resistenza a una molteplicità di farmaci - tali superbatteri sono molto difficili da debellare", ha spiegato al Notiziario CORDIS Sheo Singh, responsabile della scoperta iniziale insieme all'autore principale Jun Wang, nonché della caratterizzazione microbiologica e biochimica e della ricerca sulla chimica dei prodotti naturali.
La platensimicina è soltanto il terzo nuovo antibiotico scoperto in 40 anni.
Il dottor Singh ha isolato il nuovo composto. "La questione essenziale è la resistenza alle tipologie esistenti di antibiotici. è una necessità. Non ne abbiamo sviluppati molti dal 1960, e la maggior parte è costituita da semplici antibiotici modificati".
"Ci siamo concentrati sulle aree target. Molti anni fa ci siamo resi conto che se avessimo continuato a studiare le aree target tradizionali, non avremmo scoperto nulla di nuovo", ha affermato. Il gruppo ha sviluppato un nuovo approccio per individuare i target degli antibiotici. Il funzionamento degli antibiotici tradizionali, quali la penicillina, consiste nel bloccare la capacità dei batteri di costruire una parete cellulare, il DNA e le proteine, uccidendoli. Tuttavia, poiché la maggior parte degli antibiotici prende di mira queste stesse vie, ciò potrebbe di fatto aver accelerato lo sviluppo della resistenza batterica.
In seno al gruppo, Steve Soisson ha coordinato l'analisi cristallografica a raggi x e lo sviluppo di una prova di legame diretto, individuando le vie specifiche attraverso le quali agisce il nuovo composto. Ha spiegato come il gruppo ha sviluppato un batterio sensibile che avrebbe reagito con decisione agli effetti simili a quelli di un antibiotico. "Abbiamo strutturato uno screening elaborato mediante batteri di stafilococco sensibilizzati. Questa era la tecnologia di base, la parte cruciale era rappresentata dal livello di sensibilità".
Sheo Singh ha proseguito: "Abbiamo messo a punto un batterio che fosse sensibile ad alcuni effetti degli antibiotici, e poi abbiamo effettuato uno screening per individuare estratti di prodotti. Tali estratti provenivano da campioni di terreno, spazzatura; abbiamo utilizzato più di 250.000 estratti a caccia di possibili risultati. Si tratta di uno screening su scala completa basato sul target. Se non ci fosse, i composti non sarebbero efficaci. Ma occorreva soddisfare due criteri: una scoperta basata sul target e l'uccisione dei batteri", ha ricordato.
Mentre Alexander Fleming aveva scoperto la penicillina per una circostanza fortuita, il gruppo si è dovuto creare la buona sorte, setacciando un numero gigantesco di composti nuovi e candidati finché la serendipità, o meglio la serendipità guidata, non gli ha permesso di trovare una corrispondenza. Fortunatamente, la prima corrispondenza è stata individuata da un campione di terreno prelevato in Sudafrica. Il composto vincente derivava da un altro batterio, lo streptomyces platensis, da cui è stato coniato il nome del nuovo antibiotico. Non è soltanto l'antibiotico a essere nuovo, bensì anche la sua azione.
La platensimicina è un inibitore "FabF", che blocca la produzione da parte dei batteri di acidi grassi a catena lunga. Tali acidi sono essenziali per consentire al batterio di costruire membrane e superfici. Benché siano stati scoperti alcuni farmaci selezionati che seguono tale via, nessuno ha dimostrato un tale effetto antibiotico potente.
L'autore principale, Jun Wang, ha riferito al Notiziario CORDIS: "Tale composto sarà utile per scoprire nuovi farmaci seguendo tale via - si tratta di un nuovo paradigma. Abbiamo individuato nuovi target, ad esempio la parete cellulare, la sintesi proteica dell'RNA, e dobbiamo utilizzare anch'essi come target".
Di fatto, il gruppo ha ampliato notevolmente la possibilità di nuove scoperte. "Mi aspetto nuove corrispondenze, sia dentro Merck sia fuori, a vantaggio dell'intero settore", ha dichiarato il dottor Singh.
Il gruppo è decisamente consapevole dell'esigenza di nuovi antibiotici, e la platensimicina è arrivata in un momento propizio. "Il fattore che motiva [tale ricerca] è l'esigenza medica attuale; in futuro potrebbe scatenarsi una crisi sanitaria globale, a causa della graduale erosione dell'efficacia degli antibiotici. Un giorno arriveremo a una fase critica. L'MRSA si sta già moltiplicando a un ritmo spaventoso", ha affermato il dottor Soisson.
Nonostante l'entusiasmo che sicuramente verrà suscitato nel mondo della medicina per questa scoperta, non va dimenticato che finora tali vie sono state sperimentate solo sui topi. Il gruppo ha precisato al Notiziario CORDIS che eventuali riferimenti alla data della disponibilità di tali prodotti sono "estremamente speculativi". Nel frattempo, il gruppo è impegnato nella valutazione continua della platensimicina e nella ricerca di altri antibiotici nuovi.
Per ulteriori informazioni e resoconto di Eric. D. Brown sulla ricerca, sull'articolo di Nature
Approfondimenti: Compendio di Wang et al.
Fonte: (24/05/2006)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
antibiotico,
MRSA
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