Un gruppo di ricerca ha scoperto diverse sostanze che hanno un duplice effetto contro la tubercolosi: rendono i batteri che causano la malattia meno patogeni per le cellule immunitarie umane e aumentano l’attività degli antibiotici convenzionali.
In collaborazione con partner di ricerca in Germania e Francia, lo specialista in malattie infettive Dr. Jan Rybniker e il suo team dell’Ospedale universitario di Colonia e della Facoltà di Medicina dell’Università di Colonia hanno identificato nuove molecole antibiotiche che colpiscono il Mycobacterium tuberculosis e lo rendono meno patogeno per l’uomo. Inoltre, alcune delle sostanze scoperte potrebbero consentire un nuovo trattamento della tubercolosi con i farmaci disponibili, compresi i ceppi del batterio che hanno già sviluppato resistenza ai farmaci. La ricerca è stata pubblicata nell’articolo ‘Discovery of dual-active etionamide boosters inibire il sistema di secrezione del Mycobacterium tuberculosis ESX-1’ in Biologia chimica cellulare.
La tubercolosi (TBC), o “tisi”, come veniva chiamata, colpisce principalmente i polmoni, ma può danneggiare anche altri organi. Se diagnosticata precocemente e trattata con antibiotici è curabile. Sebbene la malattia sia relativamente rara nella maggior parte dei paesi dell’Europa occidentale, si colloca ancora tra le malattie infettive che mietono più vittime in tutto il mondo: secondo l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), nel 2022 solo il Covid-19 è stato più mortale della tubercolosi. ha causato quasi il doppio dei decessi rispetto all’HIV/AIDS. Ogni anno più di 10 milioni di persone continuano a contrarre la tubercolosi. Ciò è dovuto principalmente all’accesso insufficiente alle cure mediche in molti paesi.
Obiettivi limitati
La tubercolosi multiresistente sta emergendo soprattutto nell’Europa orientale e in Asia. Ciò è di particolare preoccupazione per i ricercatori perché, come tutti i batteri che infettano gli esseri umani, il Mycobacterium tuberculosis possiede solo un numero limitato di bersagli per gli antibiotici convenzionali. Ciò rende sempre più difficile scoprire nuove sostanze antibiotiche nei laboratori di ricerca.
In collaborazione con i colleghi dell’Istituto Pasteur di Lille, in Francia, e del Centro tedesco per la ricerca sulle infezioni (DZIF), i ricercatori dell’Ospedale universitario di Colonia hanno ora identificato una strategia di trattamento alternativa per il batterio. Il team ha utilizzato metodi ad alto rendimento basati su cellule ospiti per testare la capacità delle molecole di arginare la moltiplicazione dei batteri nelle cellule immunitarie umane: da un totale di 10.000 molecole, questa procedura ha permesso loro di isolare una manciata di cui hanno esaminato più da vicino le proprietà. nel corso dello studio.
Doppio attacco
Alla fine, i ricercatori hanno identificato dei bloccanti della virulenza che utilizzano strutture bersaglio fondamentalmente distinte da quelle prese di mira dagli antibiotici classici. “Queste molecole probabilmente portano ad una pressione significativamente meno selettiva sul batterio, e quindi ad una minore resistenza”, ha detto Jan Rybniker, che dirige l’Unità di ricerca traslazionale per le malattie infettive presso il Centro di medicina molecolare di Colonia (CMMC) e ha avviato lo studio.
Nel decifrare l’esatto meccanismo d’azione, i ricercatori hanno anche scoperto che alcune delle sostanze chimiche appena identificate sono molecole a doppia attività. Pertanto, non solo attaccano i fattori di virulenza dell’agente patogeno, ma aumentano anche l’attività delle monoossigenasi, enzimi necessari per l’attivazione dell’antibiotico convenzionale etionamide. L’etionamide è un farmaco utilizzato da molti decenni per il trattamento della tubercolosi. È un cosiddetto profarmaco, una sostanza che deve essere attivata enzimaticamente nel batterio per ucciderlo. Pertanto, le molecole scoperte agiscono come stimolatori del profarmaco, fornendo un altro approccio alternativo allo sviluppo di antibiotici convenzionali. In collaborazione con il gruppo di ricerca guidato dal professor Alain Baulard a Lille, è stato decifrato l’esatto meccanismo molecolare di questo effetto booster.
In combinazione con questi nuovi principi attivi i farmaci già utilizzati contro la tubercolosi potrebbero quindi continuare ad essere impiegati efficacemente anche in futuro. La scoperta offre diversi punti di partenza interessanti per lo sviluppo di agenti nuovi e urgentemente necessari contro la tubercolosi. “Inoltre, il nostro lavoro è un esempio interessante della diversità delle sostanze farmacologicamente attive. Lo spettro di attività di queste molecole può essere modificato dalle più piccole modifiche chimiche”, ha aggiunto Rybniker. Tuttavia, secondo gli scienziati, la strada verso l’applicazione dei risultati all’uomo è ancora lunga e richiede numerosi aggiustamenti delle sostanze in laboratorio.
Questa ricerca è stata resa possibile con il sostegno del Centro tedesco per la ricerca sulle infezioni (DZIF) e di altri istituti di finanziamento.
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