Gli antibiotici sono armi di fiducia contro molti tipi di malattie batteriche, ma la crescente resistenza ai farmaci è un grave problema. "I patogeni stanno acquisendo resistenza più rapidamente di quanto possiamo introdurre nuovi antibiotici e questo sta causando una crisi della salute umana", afferma il biochimico Kim Lewis della Northeastern University.
Lewis fa parte di un team che ha recentemente svelato un promettente antibiotico, nato da un nuovo modo di sfruttare i poteri dei microrganismi del suolo. Nei test sugli animali, la teixobattina si è dimostrata efficace nell'uccidere una vasta gamma di batteri patogeni, anche quelli che hanno sviluppato l'immunità ad altri farmaci. I migliori sforzi degli scienziati per creare batteri mutanti con resistenza al farmaco fallirono, il che significa che la teixobattina potrebbe funzionare efficacemente per decenni prima che i patogeni evolvano naturalmente la resistenza ad esso.
L '"era antibiotica" del XX secolo ha introdotto uno sforzo mirato e di grande successo contro i batteri patogeni. Farmaci come la penicillina e la streptomicina sono diventati nomi familiari e milioni di persone ne hanno beneficiato.
Ma un uso diffuso - e un uso improprio, come i pazienti che non assumono correttamente i farmaci - significava che i batteri iniziarono a fare gli straordinari per sviluppare resistenza agli antibiotici. Ora alcuni agenti patogeni, inclusi alcuni ceppi di tubercolosi, sono resistenti a tutti gli antibiotici disponibili. Poiché la resistenza può evolversi rapidamente, i costi elevati dello sviluppo di farmaci non hanno un valore a lungo termine e un numero minore di nuovi antibiotici sta raggiungendo il mercato.
Parte del problema è stata la difficoltà a far crescere i candidati più promettenti in laboratorio. Le sostanze microbiche naturali da batteri e funghi del suolo sono state alla base della maggior parte dello sviluppo di farmaci antibiotici nel corso dell'ultimo secolo. Ma solo l'uno per cento di questi organismi può essere coltivato in laboratorio. Il resto, in numero sbalorditivo, è rimasto incolto e di scarsa utilità per la scienza medica, fino ad ora.
Lewis e il suo team hanno deciso di adottare un approccio diverso. “Invece di cercare di capire le condizioni ideali per ognuno dei milioni di organismi là fuori nell'ambiente, per consentire loro di crescere in laboratorio, semplicemente li coltiviamo nel loro ambiente naturale dove hanno già le condizioni in cui si trovano bisogno di crescita ", afferma.
Per fare questo, il team ha progettato un gadget che inserisce un campione di terreno tra due membrane, ognuna perforata con pori che permettono alle molecole come i nutrienti di diffondersi ma non consentono il passaggio delle cellule. "Lo usiamo solo per indurre i batteri a pensare che si trovano nel loro ambiente naturale", afferma Lewis.
Il team ha isolato 10.000 ceppi di batteri del terreno non coltivati e ne ha preparato estratti che potrebbero essere testati contro i batteri patogeni cattivi. La teixobactina è emersa come la droga più promettente. I topi infetti da batteri che causano infezioni del tratto respiratorio superiore (incluso S. aureus o Streptococcus pneumoniae ) sono stati trattati con teixobactina e il farmaco ha eliminato le infezioni senza effetti tossici evidenti.
È probabile che la teixobattina sia efficace a causa del modo in cui colpisce la malattia: il farmaco rompe le pareti cellulari batteriche attaccando le molecole lipidiche che la cellula crea organicamente. Molti altri antibiotici prendono di mira le proteine dei batteri e i geni che codificano per quelle proteine possono mutare per produrre strutture diverse. Ciò significa che l'attacco del farmaco non è sempre efficace, quindi alcuni batteri resistenti possono sopravvivere per aiutare a costruire un ceppo resistente.
Un antibiotico esistente che colpisce anche i precursori della parete cellulare dei lipidi, la vancomicina, ha funzionato efficacemente per circa 40 anni prima che i batteri sviluppassero resistenza. Il nuovo composto è notevolmente più protetto dalla resistenza rispetto alla vancomicina, quindi potrebbe avere una lunghissima efficacia, afferma il team oggi sulla rivista Nature .
Oggi la teixobattina può curare i topi di infezione, il che è un buon inizio e il farmaco è forse a due anni dall'inizio dei test clinici che potrebbero portare all'approvazione del trattamento umano. E per quanto promettente, la teixobactina rappresenta solo la punta dell'iceberg, afferma Lewis. Chissà cosa si può trovare tra i milioni di specie di batteri del suolo non coltivati?
"È una straordinaria fonte di nuovi composti antibiotici", afferma Lewis. "Potresti immaginare tutti i tipi di composti che potrebbero essere lì e potrebbero fare tutti i tipi di cose. Anche a parte gli antibiotici, i composti che si ottengono dai microrganismi del suolo sono stati utilizzati anche per sviluppare farmaci anticancro, immunosoppressori e antinfiammatori. Quindi, davvero, questi batteri sono molto bravi a produrre antibiotici, ma ci sono sicuramente molte altre terapie che possono anche produrre. "
