Immagine: ODL (in giallo), si legano ad un sito sul ribosoma non utilizzato da altri antibiotici. La posizione di questo sito è qui mostrata rispetto ai siti utilizzati daaltri antibiotici noti. Credit: UIC / Yuri Polikanov, et al.
I ricercatori dell’Università dell’Illinois di Chicago e Nosopharm, una società di biotecnologia con sede a Lione, Francia, fanno parte di un team internazionale che ha scoperto una nuova classe di antibiotici che può combattere la resistenza agli antibiotici.
Il nuovo antibiotico, identificato per primo da Nosopharm, è unico e promettente su due fronti: la sua fonte non convenzionale e il suo modo distinto di uccidere i batteri che suggeriscono che il composto può essere efficace nel trattamento delle infezioni batteriche resistenti ai farmaci o difficili da trattare.
Chiamati odilorhabdins o ODL, questi antibiotici sono prodotti da batteri simbiotici trovati nei vermi nematodi che vivono nel terreno e colonizzano gli insetti per il cibo. I batteri aiutano a uccidere l’insetto e, soprattutto, secernono l’antibiotico per tenere lontani i batteri concorrenti. Fino ad ora, questi batteri associati ai nematodi e gli antibiotici che producono, sono stati in gran parte sottostimati.
Per identificare l’antibiotico, il gruppo di ricerca Nosopharm ha esaminato 80 ceppi coltivati di batteri per verificare l’attività antimicrobica. Hanno quindi isolato i composti attivi, studiato le loro strutture chimiche e ingegnerizzato i derivati più potenti.
Lo studio, pubblicato su Molecular Cell, descrive il nuovo antibiotico e, per la prima volta, spiega come funziona.
Alexander Mankin e Yury Polikanov dell’UIC sono autori corrispondenti dello studio e hanno condotto la ricerca sul meccanismo d’azione dell’antibiotico. Hanno scoperto che gli ODL agiscono sul ribosoma (la macchina molecolare delle singole cellule che rende le proteine necessarie per funzionare) delle cellule batteriche.
( Vedi anche: Individuati potenziali recettori cellulari che potrebbero ridurre l’ antibiotico-resistenza).
“Come molti antibiotici clinicamente utili, gli ODL agiscono prendendo di mira il ribosoma”, ha detto Polikanov, assistente Professore di scienze biologiche presso l’UIC College of Liberal Arts and Sciences, “ma gli ODL sono unici perché si legano a un posto sul ribosoma che non è mai stato usato da altri antibiotici noti”.
I ricercatori dell’UIC, tra cui la Dr.ssa Tanja Florin e la collaboratrice di ricerca post-dottorato Malgorzata Dobosz-Bartoszek, hanno anche scoperto che quando viene legato al ribosoma, l’antibiotico interrompe la sua capacità di interpretare e tradurre il codice genetico.
“Quando gli ODL vengono introdotti nelle cellule batteriche, influenzano l’abilità di lettura del ribosoma e fanno sì che il ribosoma commetta degli errori quando crea nuove proteine“, ha affermato Mankin, Direttore del Center for Biomolecular Sciences presso l’UIC College of Pharmacy. “Questo errore di codifica corrompe la cellula con proteine difettose e causa la morte della cellula batterica“.
Mentre molti antibiotici possono rallentare la crescita batterica, Mankin sostiene che gli antibiotici che uccidono effettivamente i batteri, chiamati antibiotici battericidi, sono rari.
“Il meccanismo battericida degli ODL e il fatto che si leghino a un sito sul ribosoma non sfruttato da alcun antibiotico noto, sono indicatori molto forti che gli ODL hanno il potenziale per trattare le infezioni che non rispondono ad altri antibiotici”, ha detto Mankin, che è anche Professore di chimica farmaceutica e farmacognosia.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la resistenza agli antibiotici è una delle più grandi minacce per la salute globale oggi e un contributo significativo a soggiorni ospedalieri più lunghi, costi medici più elevati e aumento della mortalità.
In Francia, i ricercatori di Nosopharm hanno testato i composti ODL contro i patogeni batterici, tra cui molti noti per sviluppare resistenza.
“Abbiamo scoperto che i composti ODL hanno curato topi infettati da numerosi batteri patogeni e dimostrato attività contro i patogeni Gram-negativi e Gram-positiv e in particolare hanno curato gli enterobacteriacae resistenti ai carbapenemi”, ha detto l’autore corrispondente Maxime Gualtieri, co-fondatore e capo scientifico ufficiale di Nosopharm.
Gli Enterobacteriacae resistenti ai carbapenemi o CRE, sono una famiglia di germi che hanno alti livelli di resistenza agli antibiotici: uno studio suggerisce che questi germi che sono i colpevoli comuni delle infezioni del sangue e del sito chirurgico, contribuiscono alla morte fino al 50% di pazienti che si infettano.
Secondo i ricercatori, questo studio è una testimonianza della crescente tendenza alla collaborazione internazionale e interdisciplinare, necessaria per combattere la globale minaccia di resistenza agli antibiotici.
“In questo caso, le competenze combinate del settore, che ha le risorse per sviluppare nuovi composti e il mondo accademico che ha le capacità di ricerca e di laboratorio per capire come funzionano i composti, hanno permesso lo sviluppo di questa nuova classe di antibiotici”, ha detto Mankin.
“La collaborazione tra più laboratori con diverse aree di competenza aggiunge credibilità alla ricerca”, ha aggiunto Polikanov.
Mentre gli ODL devono ancora essere investigati a fondo per il loro potenziale terapeutico, i risultati dello studio giustificano la ricerca futura in questa direzione.
“Le collaborazioni con il mondo accademico e la rinomata esperienza in antibiotici del team UIC, ci aiutano in questo sviluppo preclinico”, ha dichiarato Philippe Villain-Guillot, co-fondatore di Nosopharm e CEO
Fonte: Molecular Cell
