La ricerca è un passo importante nello sviluppo di nuovi farmaci efficaci.
Un nuovo antibiotico in grado di combattere i batteri resistenti.
Da tempo si pensa che gli antibiotici siano una cura miracolosa per le infezioni batteriche. Tuttavia, molti agenti patogeni si sono evoluti per tollerare gli antibiotici nel tempo, quindi la ricerca di nuovi farmaci sta diventando sempre più urgente. ricercatori da Università di Basilea Facevano parte di un team internazionale che ha utilizzato l’analisi computazionale per identificare un nuovo antibiotico e decifrarne il funzionamento. La loro ricerca è un passo importante nella creazione di nuovi potenti farmaci.
L’Organizzazione mondiale della sanità definisce il numero in aumento esponenziale di batteri resistenti agli antibiotici una “pandemia silenziosa”. La situazione è aggravata dal fatto che non sono molti i nuovi farmaci introdotti sul mercato negli ultimi decenni. Ad oggi, non tutte le lesioni possono essere trattate correttamente e i pazienti corrono ancora il rischio di subire danni a causa di interventi di routine.
Sono urgentemente necessarie nuove sostanze attive per fermare la diffusione di batteri resistenti agli antibiotici. Una scoperta importante è stata recentemente fatta da un team guidato da ricercatori di Università del Nordest a Boston e il professor Sebastian Heller dell’Università di Basilea Biozentrum. I risultati di questa ricerca, che faceva parte del progetto “Countering Resistance” del National Center for Competence in Research (NCCR), sono stati recentemente pubblicati su Microbiologia della natura.
Avversari forti
I ricercatori hanno scoperto il nuovo antibiotico Dynobactin attraverso un approccio di screening computazionale. Questo composto uccide i batteri Gram-negativi, che contengono molti agenti patogeni pericolosi e resistenti. “La ricerca di antibiotici contro questo gruppo di batteri non è un’impresa da poco”, afferma Heller. “Sono ben protetti da una doppia membrana e quindi offrono poche possibilità di attacco. Nei loro milioni di anni di evoluzione, i batteri hanno trovato molti modi per rendere innocui gli antibiotici”.
Proprio l’anno scorso, il team di Heller ha decifrato l’azione dell’antibiotico peptidico darobactin scoperto di recente. Le conoscenze acquisite sono state incorporate nel processo di screening per i nuovi veicoli. I ricercatori hanno approfittato del fatto che molti batteri producono peptidi antibiotici per combattersi a vicenda. e che questi peptidi, a differenza delle sostanze naturali, sono codificati nel genoma batterico.
Effetto killer
Il primo coautore Dr Syed M. In base a questa caratteristica, il computer ha scansionato sistematicamente l’intero genoma di quei batteri che producono tali peptidi. È così che abbiamo identificato Dynobactin”. Nel loro studio, gli autori mostrano che questo nuovo composto è altamente efficace. I topi con sepsi potenzialmente letale causata da batteri resistenti sono sopravvissuti a una grave infezione grazie alla somministrazione di Dynobactin.
Combinando diversi metodi, i ricercatori sono stati in grado di risolvere la struttura e il meccanismo d’azione di Dynobactin. Questo peptide blocca la proteina della membrana batterica BamA, che svolge un ruolo importante nella formazione e nel mantenimento dell’involucro protettivo esterno batterico. “Dynobactin si aggrappa al BamA all’esterno come un tappo e gli impedisce di svolgere il suo lavoro. Quindi, i batteri muoiono”, afferma Modarci. “Sebbene Dynobactin non abbia quasi nessuna somiglianza chimica con il già noto Darobactin, ha lo stesso bersaglio sulla superficie dei batteri. Questo, all’inizio, non ci aspettavamo”.
Un impulso alla ricerca sugli antibiotici
A livello molecolare, gli scienziati hanno scoperto che Dynobactin interagisce in modo diverso con BamA che con Darobactin. Combinando alcune delle proprietà chimiche dei due, i potenziali farmaci potrebbero essere ottimizzati e migliorati. Questo è un passo importante sulla strada per un farmaco efficace. “Lo screening basato su computer darà un nuovo slancio all’identificazione degli antibiotici tanto necessari”, afferma Heller. “In futuro, vogliamo espandere la nostra ricerca e studiare più peptidi per la loro idoneità come farmaci antimicrobici”.
Riferimento: “Identificazione computazionale di un antibiotico sistemico per batteri Gram-negativi” di Ryan D. Miller, Akira Enishi, Syed Majid Mudarsi, Byung Kok Yoo, Thomas DeCurtis, Patrick J. Lariviere, Lebang Liang, Sangkyun Son, Samantha Nikolaou, Rachel Bargabus, Madeline Morissette, Michael F Gates, Norman Peet, Roman P. Jacob, Parthasarathy Rath , Tim Meyer, Andrei G. Malyutin, Jens T. Kaiser, Samantha Niles, Blake Karavas, Megan Giglieri, Sarah EJ Bowman, Douglas C. Reese, Sebastian Heller e Kim Lewis 26 settembre 2022, Microbiologia della natura.
DOI: 10.1038/s41564-022-01227-4