La maggior parte degli antibiotici utilizzati nella medicina umana provengono da prodotti naturali derivati da batteri e altri microbi. I nuovi microrganismi sono quindi una fonte promettente di nuovi composti attivi, anche per il trattamento di malattie come il cancro o le infezioni virali.
Un team dell'Istituto Helmholtz per la ricerca farmaceutica Saarland (HIPS) è ora riuscito a isolare una famiglia di batteri completamente nuova che ha un potenziale particolarmente elevato per la produzione di sostanze attive.
I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Chem .
È noto da tempo che i batteri patogeni stanno sviluppando sempre più resistenza agli agenti farmaceutici. Tuttavia, dagli anni 80 non è stato scoperto nessun nuovo principio attivo in grado di combattere a lungo termine la resistenza degli agenti patogeni Gram-negativi. Ciò è dovuto oltre ai fattori economici anche al fatto che la ricerca di nuovi antibiotici è estremamente difficile.
I ricercatori dell'HIPS si concentrano sui mixobatteri, finora poco studiati, come fonte di nuove sostanze attive. Questi batteri predatori producono agenti antimicrobici per predare altri microrganismi e utilizzarli come fonte di nutrienti.
Un team guidato dal capo del dipartimento HIPS, Prof. Rolf Müller, è ora riuscito a isolare una famiglia di mixobatteri precedentemente sconosciuta che ha un potenziale biosintetico e quindi anche farmaceutico particolarmente elevato. L'HIPS è un sito del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni (HZI) in collaborazione con l'Università del Saarland.
Finora l'ordine dei mixobatteri era composto da sette famiglie, ai quattro rappresentanti delle Pendulisporaceae appena isolate si aggiunge ora l'ottava famiglia. I nuovi ceppi sono stati trovati in campioni di terreno provenienti dalle Filippine e dallo Zambia. Le Pendulisporaceae differiscono morfologicamente da tutti i mixobatteri precedentemente conosciuti e sono caratterizzati da un comportamento di sporulazione che i ricercatori conoscevano in precedenza da un altro genere di batteri, gli streptomiceti.
Il dottor Ronald Garcia, microbiologo senior del Dipartimento di prodotti microbici naturali dell'HIPS, afferma:"Le Pendulisporaceae mostrano caratteristiche morfologiche degli streptomiceti, ma filogeneticamente appartengono chiaramente ai mixobatteri. Questa combinazione è unica e speriamo di imparare molto di più sui stile di vita complesso dei mixobatteri di questa famiglia."
Utilizzando analisi genetiche, i ricercatori hanno scoperto anche che la nuova famiglia di batteri ha un enorme potenziale per la produzione di prodotti naturali:la scoperta delle Pendulisporaceae ha aumentato di quasi il numero dei modelli genetici conosciuti (i cosiddetti cluster di geni biosintetici) per i prodotti naturali dei mixobatteri ben il 9%.
"I prodotti naturali sono un promettente punto di partenza per lo sviluppo di numerose terapie. Nel campo degli antibiotici, oltre il 70% di tutti i principi attivi approvati sono prodotti naturali o derivati da essi", afferma Müller, direttore scientifico e capo del dipartimento di microbiologia. Prodotti naturali presso HIPS.
"Siamo già riusciti a isolare molecole interessanti dai rappresentanti isolati delle Pendulisporaceae che non abbiamo mai visto prima:siamo molto entusiasti di vedere cos'altro ha da offrirci questa famiglia."
Alcune delle molecole trovate nel presente studio mostrano una buona attività contro i patogeni batterici e fungini, nonché proprietà antivirali nei test di laboratorio. Nei prossimi anni, le Pendulisporaceae e i prodotti naturali che contengono verranno ulteriormente studiati presso l'HIPS e verranno identificati nuovi farmaci candidati.
Le probabilità che ciò accada sono buone:il 98% delle famiglie di cluster di geni trovati nei nuovi ceppi sono progetti di prodotti naturali che non sono ancora disponibili nei database pubblici.
Ulteriori informazioni: Ronald Garcia et al, Scoperta delle Pendulisporaceae:una famiglia di mixobatteri estremamente tolleranti con un comportamento di sporulazione distinto e un metabolismo specializzato e prolifico, Chem (2024). DOI:10.1016/j.chempr.2024.04.019
Informazioni sul giornale: Chimica
Fornito dall'Associazione Helmholtz dei centri di ricerca tedeschi
