I ricercatori dell'Università dell'Indiana stanno facendo avanzare le conoscenze su come i batteri costruiscono le loro pareti cellulari che potrebbero contribuire alla ricerca di nuovi farmaci antibatterici. Hanno creato un nuovo strumento per osservare le cellule viventi in tempo reale al microscopio.

"Se guardi alla storia, nessuno ha davvero scoperto una classe di antibiotici fondamentalmente nuova negli ultimi 40-50 anni, " ha detto il chimico IU Michael VanNieuwenhze, che ha condotto lo studio. "La resistenza agli antibiotici è una minaccia significativa e urgente per la salute pubblica, e pensiamo che nuovi modi per affrontarlo, incluso questo, abbiano un valore significativo".

La necessità di nuovi modi per studiare i batteri è guidata in gran parte dalla minaccia della resistenza batterica. Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, almeno 2 milioni di persone negli Stati Uniti contraggono ogni anno un'infezione resistente agli antibiotici, e almeno 23, 000 persone muoiono.

"Questa nuova tecnologia sfrutta i vantaggi di specifici enzimi cellulari per attaccare coloranti colorati, o "sonde", nelle pareti delle cellule batteriche, " VanNieuwenhze ha detto. "Dal momento che questi stessi enzimi sono inibiti da altri noti composti antibatterici, in particolare, penicillina:in teoria potremmo anche usare queste sonde per cercare classi completamente nuove di farmaci che inibiscono la stessa reazione".

Il laboratorio di VanNieuwenhze ha già creato altre due sonde cellulari brevettate tramite IU, chiamate FDAA (D-amminoacidi fluorescenti) e DAAD (d-amminoacidi dipeptidi), che sono in uso nei laboratori di tutto il mondo. La loro nuova classe di sonde, che si basano su questi progressi precedenti, sono chiamati D-amminoacidi rotore-fluorogenici, o RfDAA. IU ha anche depositato un brevetto su questa tecnologia.

Il vantaggio principale degli RfDAA è la loro facilità d'uso e la capacità di mostrare l'attività cellulare in tempo reale. Questo perché le sonde non richiedono passaggi di lavaggio per rimuovere sostanze chimiche non incorporate che offuscano i confini distinti tra le cellule batteriche e l'ambiente circostante.

Anziché, Gli RfDAA si illuminano solo quando sono integrati nelle pareti cellulari dei batteri come parte del normale processo di crescita. Le sonde illuminano le pareti cellulari più velocemente e più chiaramente senza i passaggi che possono fermare l'attività cellulare.

È la differenza tra un'istantanea e un video, ha detto Van Nieuwenhze. Un video fornisce molte più informazioni su come crescono le pareti cellulari, cambiare e interagire con il loro ambiente.

Già, VanNieuwenhze ha avviato una collaborazione con IU School of Medicine per applicare questi metodi alla ricerca di nuovi inibitori della sintesi della parete cellulare batterica, e le sonde sono anche in uso per studiare la divisione cellulare batterica, che potrebbe svelare nuovi obiettivi per la scoperta di antibiotici. Inoltre, la società di biotecnologie ThermoFisher Scientific ha recentemente acquistato i diritti esclusivi per commercializzare le due sonde precedenti come prodotti commerciali; altri gruppi industriali hanno cercato di applicare la tecnologia a schermi ad alto rendimento progettati per identificare nuovi lead di droga.