Resistenza antimicrobica-Immagine Credit News&Events
La resistenza antimicrobica (AMR) si riferisce all’evoluzione di ceppi di batteri, virus, protisti o funghi che non sono più sensibili ai farmaci antimicrobici. La resistenza antimicrobica si verifica naturalmente nel tempo, ma è pericolosamente accelerata dall’uso improprio e eccessivo di antimicrobici, come prescrizioni inappropriate o mancato completamento di cicli di antibiotici.
La minaccia della resistenza antimicrobica non può essere sopravvalutata
Le future previsioni sulla fresistenza antimicrobica sono motivo di grande preoccupazione e l’OMS l’ha dichiarata una delle dieci principali minacce per l’umanità. Le infezioni resistenti ai farmaci sono state direttamente responsabili di circa 1,27 milioni di decessi nel 2019 e si prevede che saliranno a oltre 10 milioni entro il 2050 senza un’azione significativa contro la resistenza antimicrobica.
Le malattie resistenti ai farmaci comportano tassi di trasmissione più elevati e spesso si rivelano fatali. Ciò avrà un impatto sulla sicurezza futura anche delle procedure mediche standard, come le sostituzioni dell’anca e i tagli cesarei.
Sfortunatamente, le normative che circondano l’uso di antimicrobici e l’educazione sulla resistenza antimicrobica variano in tutto il mondo.
I paesi a basso e medio reddito (LMIC) spesso non hanno accesso a un’ampia gamma di farmaci antimicrobici e sono, pertanto, colpiti in modo sproporzionato in termini di rischio di infezione e comparsa di resistenza ai farmaci.
La minaccia globale dell’AMR dipende quindi direttamente dalla cooperazione internazionale sull’uso degli antimicrobici. Le infezioni resistenti ai farmaci si diffondono rapidamente, come si è visto con la pandemia SARS-CoV-2, quindi la protezione dell’attuale e lo sviluppo di nuovi antimicrobici dovrebbero essere un obiettivo universale.
L’attuale panorama della resistenza antimicrobica
Resistenza agli antibiotici
Dall’età d’oro degli antibiotici naturali che seguì la scoperta della penicillina nel 1928, l’eccessivo affidamento e l’uso diffuso degli antibiotici hanno incontrato la crescente comparsa di ceppi di batteri resistenti ai farmaci.
Ad esempio, l’antibiotico Ciprofloxacina ha visto la resistenza salire a oltre il 92,9% per le IVU correlate a Escherichia coli. Quasi il 60% delle infezioni batteriche globali da Klebsiella pneumoniae, una causa comune di polmonite acquisita in Ospedale, risulta essere resistente al carbapenemico antibiotico di ultima istanza.
Incertezze sulle terapie antivirali
Molti regimi antivirali di successo si basano su cocktail multi-farmaco per ridurre la probabilità di sviluppare resistenza.
La terapia antiretrovirale altamente attiva (HAART) è stata il trattamento standard per le persone con infezione da HIV sin dalla metà degli anni ’90; tuttavia, la variazione dell’accesso e della conformità al costoso regime di 3-4 farmaci potrebbe compromettere l’efficacia delle cure future.
Resistenza antimalarica
Separatamente, nella lotta contro la malaria indotta da P. falciparum, diversi paesi del Pacifico occidentale e del sud-est asiatico hanno segnalato resistenza al trattamento di prima linea della terapia di combinazione con Artemisinina.
Questa notizia è estremamente preoccupante poiché la malaria è una delle principali cause di mortalità infantile e si prevede che la sua prevalenza globale aumenterà a causa del riscaldamento globale.
Sfide per lo sviluppo di nuovi antimicrobici
Storicamente, gli antimicrobici più efficaci sono stati trovati in natura poiché la competizione per la sopravvivenza all’interno e tra le specie di microbi incita alla guerra chimica attraverso la produzione di metaboliti secondari tossici.
Tuttavia, isolare e caratterizzare questi composti bioattivi è un processo lungo e impegnativo.
Se combinato con la necessità di utilizzare tutti gli antimicrobici con parsimonia, l’approvvigionamento di investimenti per lo sviluppo di nuovi farmaci può essere difficile. Nel 2016 meno del 5% degli investimenti nella ricerca farmaceutica statunitense era legato allo sviluppo di nuovi antibiotici, eppure il consumo globale di antibiotici era aumentato di oltre il 65% dal 2000.
La minaccia sempre crescente della resistenza antimicrobica con la ridondanza di così tanti antimicrobici di prima e seconda generazione ha portato alla necessità di ricompense finanziarie come incentivi alla ricerca.
Nuovi posti per nuovi casi
Nel tentativo di evitare la riscoperta dei composti, i ricercatori si sono spinti in lungo e in largo nella ricerca di antimicrobici naturali non ancora scoperti. Si spera che ambienti isolati con condizioni fisiche estreme, come il mare profondo, la criosfera o grotte sottomarine isolate, ospitino specie che producono composti chimicamente più diversi.
In alternativa, e leggermente più vicino a casa, l’antibiotico Legdunin è stato scoperto all’interno della cavità nasale umana. Questo antibiotico peptidico ciclico ha dimostrato con successo una protezione multilivello contro le infezioni da S. aureus.
La promessa della tecnologia
In linea con la direzione generale del 21° secolo, si spera che le rivoluzioni nelle capacità tecnologiche superino molte delle sfide che devono affrontare lo sviluppo antimicrobico.
Un grande esempio di ciò è la scoperta della Teixobactin attraverso l’invenzione dell’iChip. Questo dispositivo ricrea un ambiente polimicrobico per la co-coltura di microrganismi all’interno di un ambiente di laboratorio, aumentando il recupero delle specie al 50% e promuovendo la concorrenza per produrre una gamma più ampia di antimicrobici.
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Potenti strumenti di bioinformatica sono ora in grado di ricostruire ed estrarre metagenomi microbici per cercare cluster di geni biosintetici (BGC) che producono metaboliti secondari con chimiche alternative. Ciò supera la barriera di alcuni BGC che rimangono silenziosi nella coltura e facilita la clonazione ricombinante di BCG in host che possono produrre quantità di prodotto più elevate per i test.
Inoltre, l’ingegneria genetica CRISPR-Cas9 è stata impiegata per eliminare i BGC associati ad antibiotici frequentemente riscoperti in ceppi di actinomyces. È stato dimostrato che ciò incoraggia la produzione di varianti antibiotiche più rare, ad esempio Amoicetina e Tiolattomicina.
L’accesso pubblico a database come il Global Natural Product Social Molecular Network (GNPS) aiuta anche a evitare la riscoperta di composti e consiglia lo sviluppo di analoghi antimicrobici naturali.
E’ il caso dello sviluppo del nuovo agente antimicotico Nistatina. La generazione di analoghi chimici semisintetici con meccanismi d’azione differenziali sarà preziosa per combattere la resistenza in corso.
Condividere e salvaguardare i futuri antimicrobici
Sofisticati approcci di ingegneria genetica, del sequenziamento di nuova generazione e della bioinformatica, stanno risvegliando l’interesse per la scoperta di antimicrobici naturali aumentando l’allineamento delle pratiche sperimentali alla natura ad alto rendimento della moderna ricerca sui farmaci.
Sebbene si tratti di un importante passo avanti, va ricordato che la cooperazione globale sull’accesso agli antimicrobici e la protezione del loro uso è fondamentale per la lotta contro la resistenza antimicrobica.
Fonte: News&Events
