Il trattamento con aminoglicosidi, la classe più comunemente usata di antibiotici in tutto il mondo, è spesso una necessità salvavita. Ma si stima che il 20-60 per cento di tutti i pazienti che ricevono questi antibiotici, soffrono la perdita parziale o totale dell’udito.
Ora, in uno studio pubblicato online il 2 gennaio nel Journal of Clinical Investigation, i ricercatori della Scuola di Medicina dell’Università di Stanford hanno comunicato di avere messo a punto una versione modificata di un aminoglicoside che funziona in modo efficace nei topi, senza il rischio di causare la sordità o danni ai reni, un altro effetto collaterale comune.
I ricercatori sperano di testare la versione dell’ antibiotico modificato sull’uomo, appena possibile.
“L’obiettivo della nostra ricerca è impedire alla gente di perdere l’udito a causa del trattamento con questi antibiotici”, ha detto Anthony Ricci, PhD, professore di otorinolaringoiatria-chirurgia della testa e del collo e co-autore senior dello studio. “Il nostro obiettivo è quello di sostituire gli aminoglicosidi esistenti con quelli che non sono tossici”.
Quattro anni di lavoro
Ci sono voluti quattro anni di ricerca per la produzione di 5 grammi di antibiotico appena brevettato, N1MS, che deriva dalla Sisomicina, un tipo di aminoglicoside.
“N1MSha ha curato l’ infezione del tratto urinario nei topi, proprio come sisomcicin, ma non ha causato la sordità, come mostrano i risultati dello studio che presenta un nuovo promettente approccio per la generazione di una nuova classe di antibiotici nn tossici” ha detto il Prof. Ricci.
I due autori – Ricci e Alan Cheng, MD, profes associato di otorinolaringoiatria-chirurgia della testa e del collo – hanno unito le forze nel 2007 per esplorare l’idea di creare versioni nuove e migliorate di questi antibiotici, basandosi su un’idea semplice ma rivoluzionaria nata dalla ricerca scientifica di base di Ricci nella biofisica di come funziona l’udito.
Un potente antibiotico
Per 20 anni, e nonostante i nuovi antibiotici alternativi,i gliaminoglicosidi sono rimasti il trattamento cardine di tutto il mondo per molte malattie batteriche, tra cui la polmonite, peritonite e sepsi. Essi inoltre sono spesso utilizzati quando altri antibiotici non riescono a trattare le infezioni di origine sconosciuta.
La loro popolarità è dovuta, in parte, al loro basso costo, la mancanza di necessità di refrigerazione e l’efficacia nel trattamento di infezioni batteriche, in un momento in cui la potenza in declino degli antibiotici è un grave problema di salute pubblica. Essi sono spesso utilizzati nelle unità di terapia intensiva neonatale per combattere le infezioni o addirittura la minaccia di infezioni che comportano un rischio mortale per i bambini.
“La tossicità di questi farmaci è qualcosa che accettiamo come un male necessario”, ha detto Daria Mochly-Rosen, PhD, direttore di SPARK, un programma a Stanford che aiuta gli scienziati a trasferire le loro scoperte dal laboratorio, al paziente.
SPARK ha lavorato a stretto contatto con Ricci e Cheng, fornendo sia il finanziamento che le competenze necessarie nel nuovo panorama di sviluppo dei farmaci. “Essere un esperto dell’orecchio interno ha messo il Dr. Ricci in una posizione unica per contribuire a progettare un farmaco migliore, con un vantaggio enorme, soprattutto per i neonati prematuri”, ha spiegato Mochly-Rosen . “Questo è un progetto che potrebbe fare una grande differenza per la salute umana”.
Per decenni, i ricercatori hanno cercato il modo di impedire agli aminoglicosidi di uccidere le cellule uditive dell’orecchio interno.
“Così molti approcci hanno fallito”, ha continuato Ricci. “Il problema principale è stato che, se sei riuscito ad impedire al farmaco di uccidere, allora esso ha anche smesso il suo effetto antimicrobico. Il farmaco non funziona più”.
L’obiettivo, ha detto Ricci, è stato quello di mantenere le proprietà antibatteriche del farmaco intatto, evitando che penetri ne canali ionici della cellula dell’orecchio interno. Lui ei suoi colleghi ricercatori hanno usato i dati da biologi strutturali a Stanford che meglio avevano compreso come gli antibiotici combano l’infezione.
“Abbiamo identificato i siti sulla molecola del farmaco che non sono coinvolti nell’attività antimicrobica che uccide le infezioni. Ciò ha consentito di ridurre lasua tossicità per l’orecchi,o mantenendo la sua azione antimicrobica”.
I ricercatori hanno prodotto nove diversi composti derivati dalla Sisomicina. Tutti e nove sono risultati significativamente meno tossici della Sisomicina, per le cellule ciliate dell’orecchio interno, quando sono stati testati in laboratorio. Tre dei nove composti erano paragonabili alla Sisomicina nell’inibire la crescita e uccidere i batteri E. coli. Dei tre derivati, però, N1MS è stato il più efficace contro i batteri ed i ricercatori lo hanno usato per trattare con successo l’ E. coli infezione della vescica, causata in un modello di topo, lasciando intatto l’udito. Hanno anche scoperto che, a differenza del composto progenitore, N1MS era non tossico per i reni.
“Abbiamo postulato che l’ingresso nelle cellule renali aviene anche attraverso un canale e quindi l’ingresso è ridotto anche qui”, ha detto il Prof. Ricci.
Fonte http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-01/sumc-nvo122914.php
