Nuovo antibiotico per Superbug resistente a Multidrug

Negli ultimi anni, l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha ripetutamente avvertito dell’aumento dei microbi resistenti agli antibiotici. In particolare i batteri multi-resistenti minacciano il sistema sanitario globale e possono privare la medicina moderna di uno dei suoi strumenti curativi più importanti. Un team di ricercatori dell’Università di Konstanz e dell’Università di Vienna, insieme ai loro partner di collaborazione, hanno ora identificato una sostanza altamente efficace che utilizza un nuovo meccanismo per colpire un patogeno particolarmente problematico. Le sorprendenti scoperte del team di ricerca guidato da Christof Hauck, professore di biologia cellulare all’Università di Konstanz, e Thomas Böttcher, professore di biochimica microbica presso l’Università di Vienna, sono stati ora pubblicati su Microbiologia della natura.

L’anno scorso, l’OMS ha compilato un elenco di agenti patogeni batterici particolarmente problematici (Elenco dei patogeni con priorità batterica). Nomina15 tipi di batteri che sono resistenti agli antibiotici e li classifica in categorie come la priorità “critica”, “alta” e “media”. L’OMS ha invitato la scienza e l’industria a concentrare i loro sforzi sullo sviluppo di droghe che combattono questi microbi. Un batterio nella lista è Neisseria gonorrhoeaeil microbo che causa la gonorrea della malattia a trasmissione sessuale.

Superbug gonococchi

Neisseria gonorrhoeaeindicato anche come gonococco, è un tipo di batteri altamente specializzati che si trova solo nell’uomo. Il patogeno colonizza principalmente le mucose nel tratto genitale e può essere trasmesso da persona a persona durante il sesso non protetto. Durante la nascita, questi agenti patogeni possono anche essere trasmessi da una madre infetta a suo figlio, causando infettare gli occhi del bambino. Soprattutto prima che fossero disponibili antibiotici, questa era una causa comune di cecità nei neonati.

“I gonocchi sono noti per diventare rapidamente resistenti agli antibiotici”, afferma il chimico Thomas Böttcher. Questo perché i gonococchi hanno la speciale capacità di raccogliere materiale genetico da altri microbi, compresi i geni di resistenza agli antibiotici. Böttcher aggiunge: “Questo è uno dei motivi per cui sono emersi i ceppi gonococcici che sono recentemente resistenti a tutti gli antibiotici attualmente in uso – come Superbugs non può più essere trattato con antibiotici. “

L’approccio di ricerca interdisciplinare consente la svolta

Le squadre di Hauck e Böttcher sono state ora in grado di identificare nuove sostanze dal gruppo di alchil quinolones (AQ) che sono persino efficaci contro i gonococchi resistenti a multidrug. Gli AQ sono sostanze prodotte naturalmente da alcuni batteri per scongiurare altri batteri naturali. Basandosi sull’idea che “il nemico del mio nemico è mio amico”, i ricercatori hanno ricreato queste sostanze naturali in laboratorio e sintetizzati varianti leggermente modificate. “Una di queste nuove molecole AQ in realtà ha avuto un effetto unico: il composto chimico è stato in grado di uccidere i gonococchi senza avere un impatto negativo su altri microrganismi o cellule umane”, afferma il biologo cellulare Hauck. Il team ha chiarito la natura di questo sorprendente effetto utilizzando un approccio di ricerca interdisciplinare che combina chimica sintetica e organica con analisi genetiche e biochimiche, nonché complessi modelli animali preclinici.

Si scopre che questo nuovo antibiotico attiva un meccanismo di “suicidio” esistente nei gonococchi. “Da altri microrganismi, conosciamo tali programmi di autodistruzione basati su sistemi di tossina-antitoxina, e la nostra sostanza AQ sembra colpire con precisione questo tallone d’Achille di gonococchi”, spiega Ann-Kathrin Mix, primo autore dello studio e un ricercatore di dottorato nel team di Hauck. Il nuovo antibiotico provoca la rottura di un’antitossina nei gonococchi, in modo che la parte della tossina venga rilasciata e uccida i batteri. È importante sottolineare che la sostanza AQ può persino eliminare le varianti gonococciche multi-resistenti. Tuttavia, poiché il rispettivo sistema di tossina-antitoxina è esclusivo dei gonocchi, l’antibiotico non danneggia altri batteri.

I sistemi di tossina-antitoxina sono presenti anche in altri microrganismi infettivi. I ricercatori si aspettano quindi che questo tipo di trattamento possa essere adattato per l’uso rispetto ad altri agenti patogeni batterici. “I risultati recentemente pubblicati aprono un modo nuovo e innovativo per combattere i microbi patogeni prima che il nostro arsenale di antibiotici venga drenati”, conclude Hauck.

Sfondo:

• Team di ricerca guidato da Christof Hauck, professore di biologia cellulare all’Università di Konstanz, e Thomas Böttcher, professore di biochimica microbica presso l’Università di Vienna, scoprono una nuova classe di antibiotici che mirano selettivamente Neisseria gonorrhoeaeil batterio che causa la gonorrea. Le nuove sostanze funzionano anche su varianti multi-resistenti del patogeno.
• Un approccio di ricerca interdisciplinare che combina chimica sintetica e organica con analisi genetiche e biochimiche, nonché modelli animali preclinici complessi hanno portato alla scoperta.
• Il primo autore Ann-Kathrin Mix è un ricercatore di dottorato nel team guidato da Hauck