- Nel 2014 le Nazioni Unite hanno dichiarato che la questione della diminuzione dell’efficacia degli antibiotici rappresenta un “serio problema” per la salute mondiale.
- Un gruppo di scienziati ha scoperto un antibiotico a prova di resistenza.
- L’ichip, una nuova tecnica, potrebbe essere la chiave per la scoperta di nuovi eventuali antibiotici
Gli antibiotici hanno salvato innumerevoli vite fin dalla metà del XX secolo. Purtroppo la loro facoltà di preservare la vita sta declinando a causa dell’aumento della resistenza dei batteri. Lo scorso anno le Nazioni Unite hanno dichiarato che la questione rappresenta un “serio problema” per la salute mondiale.
Tuttavia, di recente, è stato pubblicato sulla rivista Nature una nuova ricerca che rivela la scoperta di un antibiotico a prova di resistenza, contrassegnando una possibile tappa fondamentale nella lotta contro le malattie infettive.
Circa 500.000 decessi l’anno sono attribuiti, a livello mondiale, alla resistenza agli antibiotici. Secondo la valutazione del governo del Regno Unito sulla Resistenza Microbica il bilancio potrebbe salire fino a dieci milioni nel 2050 se l’attuale tasso di resistenza dovesse continuare ad aumentare senza riuscire a trovare alcuna alternativa agli antibiotici
L’uso diffuso ed indiscriminato di antibiotici su larga scala da parte delle aziende agricole e dell’industria alimentare è considerato un fattore fondamentale nell’aumento di tale resistenza in questi ultimi anni. La diminuzione dell’efficacia degli antibiotici nella cura delle infezioni è dovuto anche al loro utilizzo, eccessivo ed improprio, da parte della popolazione, consentendo ai batteri resistenti di rafforzarsi.
“Senza un intervento tempestivo e coordinato delle varie parti in causa, il mondo si dirigerebbe verso un’era post-antibiotico, in cui le infezioni più comuni e le ferite più lievi, che sono state guarite per decenni, potrebbero di nuovo uccidere,” ha dichiarato il Dott. Keiji Fukuda, l’Assistente Direttore Generale dell’Organizzazione Mondiale della Sanità per la Sicurezza della Salute.
Nel tentativo di cambiare il corso degli eventi riguardo l’antibiotico-resistenza, un gruppo di scienziati della NovoBiotic Pharmaceutical e Northeastern University hanno scoperto l’azione di sostanze che si trovano proprio sotto i nostri piedi, una potenziale miniera d’oro. È proprio nel suolo che è stato trovato un interessante antibiotico a prova di resistenza che è stato chiamato teixobactina.
L’estrazione degli antibiotici dal suolo
Fino ad oggi, la ricerca, per quanto riguarda la scoperta di nuovi farmaci, si è limitata soltanto all’1% di tutti i batteri – in particolare, il tipo che viene tranquillamente coltivato in laboratorio. Ed è proprio qui che sono stati scoperti tutti gli antibiotici che oggi troviamo nelle farmacie e negli ospedali. Dal 1960, tuttavia, è rimasto ben poco da scoprire, poiché la riserva di microorganismi presenti nel suolo si è esaurita. Tale situazione ha portato di fatto alla chiusura della prima era delle scoperte sugli antibiotici, e da allora pochissimi antibiotici sono stati prodotti fuori dal laboratorio.
Lo studio condotto dallo scienziato Kim Lewis e dal suo team, voleva sfruttare il restante 99% dei batteri non presi in considerazione dagli scienziati, presenti nel suolo e non coltivati in laboratorio a causa della loro ostinata riluttanza a questo tipo di sperimentazione. Per vincere l’ostinazione dei batteri non coltivabili, essi avevano bisogno di ricreare l’ambiente naturale in laboratorio ma, per riuscirci, avevano bisogno di nuove tecnologie.
Partecipano alla ricerca Lewis e Slava Epstein che lavorano al fianco di un team di tecnici per diversi anni per trovare il modo di coltivare il 99% dei batteri presenti nel suolo, che riescono a sopravvivere soltanto nel loro ambiente naturale. Nel 2002 ci riuscirono, ma restava un grosso problema: tutte le specie di batteri del suolo erano mescolate tra loro. Per studiare ogni specie individualmente, avrebbero dovuto trovare il metodo di isolare ogni singolo batterio da tutti gli altri, quindi coltivarlo in condizioni naturali.
Così è nato l’iChip
La risposta fu l’iChip. È un piccolo e semplice congegno che richiede circa cinque minuti per essere assemblato. Un singolo batterio del suolo – quello che gli scienziati hanno deciso di voler coltivare – viene posto all’interno di uno dei molti “contenitori” ichip, dietro una sottile membrana porosa. L’apertura nella membrana è grande abbastanza per permettere il passaggio dei nutrienti e dell’acqua, ma abbastanza piccola per intrappolare il batterio al suo interno, isolandolo ed evitando che si mescoli con gli altri batteri. L’intero ichip viene quindi rimesso nel suolo, il suo ambiente naturale, dove il batterio può ora essere coltivato con successo e le sue proprietà antibiotiche possono essere studiate.
L’ichip ha già permesso di isolare 10.000 batteri mai coltivati prima e monitorare le loro proprietà antibiotiche. Un batterio che ha presto catturato l’attenzione dei ricercatori è stata la teixobactina – un gran bel pesce da catturare, come afferma il giornalista scientifico Ed Yong. “La teixobactina è un pesce; l’iChip è la canna da pesca. Il fatto di possedere la canna da pesca garantisce di poter prendere più pesci – e noi ne abbiamo disperatamente bisogno.” I ricercatori sperano che l’ ichip aiuterà ad incrementare l’attuale riserva vacillante di antibiotici di cui dispone la società, con nuovi farmaci efficaci.
La teixobactina è una scoperta particolarmente entusiasmante, affermano i ricercatori, perché ha dato modo di sviluppare un metodo astuto per combattere la resistenza dei batteri agli antibiotici. A differenza di altri microbi che prendono di mira soltanto un’area della parete cellulare del batterio patogeno, la teixobactina aggredisce su più fronti, attaccandosi facilmente su diversi punti della membrana cellulare. Questo colpo mortale limita la possibilità che si sviluppi una resistenza da parte del batterio patogeno.
Nei test sugli animali è stato dimostrato che la teixobactina è risultata l’unica in grado di abbattere in modo efficace diversi agenti patogeni resistenti ai farmaci. Batteri infettivi come il bacillo MRSA, clostridum dificile – lo stafilococco causa della diarrea che è diventato resistente a molti antibiotici comuni – è risultato altamente sensibile alla teixobactina. Lo stesso vale per i batteri responsabili dell’antrace e della tubercolosi.
Il nuovo farmaco agisce attaccandosi ai Lipidi di II classe (i cui batteri hanno bisogno di formare una spessa membrana cellulare) e ai lipidi di III classe (impedendo la rottura delle loro membrane cellulari). La teixobactina protegge entrambi i lipidi dal batterio patogeno. In tal modo, essa rilascia autolisina, un enzima che inibisce il collasso di una cellula, portando ad una idrolisi incontrollata nella membrana cellulare, che porta i batteri patogeni alla distruzione e alla morte. Non può riformarsi nessun nuovo batterio in presenza di tale sostanza.
La caratteristica che contraddistingue la resistenza della teixobactina è la sua insolita capacità di attaccare il bersaglio. “La maggior parte degli antibiotici… prende di mira soltanto un punto della cellula” Dallas Hughes, Presidente della NovoBiotic Pharmaceutical, ha dichiarato a mongabay.com. “La teixobactina attacca su due punti, così entrambi dovrebbero alterarsi (attraverso delle mutazioni batteriche) per opporre resistenza, ma ciò è altamente improbabile,” come afferma Hughes. “Inoltre, la teixobactina attacca una zona del suo bersaglio in cui non sono presenti legami peptidici, in tal modo la serie di mutazioni che avvengono di consuetudine grazie agli amminoacidi non possono opporre resistenza.”
Ciò non significa che la resistenza alla teixobactina non si svilupperà mai, infatti ciò accadrà quasi sicuramente in futuro. Ma si svilupperà più lentamente rispetto ai comuni antibiotici del passato. Prevediamo che la resistenza si manifesterà in un tempo decisamente più lungo rispetto agli altri antibiotici”, dichiara Brian Conlon della Northeastern University e membro del team di ricerca.
Gli autori paragonano il nuovo farmaco alla vancomicina, un altro farmaco antibiotico, largamente utilizzato per le infezioni batteriche. Una volta disponibile, sotto un punto di vista medico, la resistenza alla vancomicina impiegò 30 anni per svilupparsi. La resistenza alla teixobactina impiegherà perfino più tempo a manifestarsi, grazie ai suoi peculiari e innovativi meccanismi d’azione.
Foto di: NIAID Flickr Creative Commons License.
Ci vorranno diversi anni prima che la teixobactina sarà pronta per la sperimentazione su soggetti umani. Quando sarà finalmente approvata per l’utilizzo da ospedali e dottori, dovrà essere prescritta giudiziosamente e usata in modo appropriato, affermano gli scienziati. In caso contrario, un utilizzo eccessivo e inappropriato accelererà lo svilupparsi della resistenza tra i batteri e i virus che causano le malattie.
“Dal momento che, solo la prescrizione controllata e adeguata di qualsiasi tipo di antibiotico potrà ridurre il rischio di sviluppo dell’antibiotico-resistenza”, afferma Conlon.
Il valore della teixobactina come antibiotico è molto significativo. Ma le sue promesse possono addirittura essere superate dal valore del nuovo metodo utilizzato per scoprirla. L’iChip ha fornito una chiave per un tesoro nascosto di nuovi potenziali antibiotici; nessuno può immaginare chissà quali farmaci potrebbero essere scoperti nel 99% dei batteri che prima d’ora sono stati guardati soltanto da lontano in natura. L’ichip è un’invenzione che può rinviare di parecchio l’arrivo della tanto temuta era post-antibiotica per anni, o perfino decenni.