La resistenza agli antibiotici è una crescente minaccia per la salute globale. Tanto che uno studio del 2014 commissionato dal Primo Ministro del Regno Unito prevedeva che, se il problema viene lasciato deselezionato, in meno di 35 anni moriranno più persone di superbatteri resistenti agli antibiotici che di cancro. È fondamentale che i ricercatori sviluppino nuovi antibiotici informati dalla conoscenza di come i superbatteri sono resistenti a questo farmaco.
Per aiutare su questo fronte, in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Struttura , ricercatori della McGill University presentano in dettaglio atomico come specifici enzimi batterici, noto come chinasi, conferiscono resistenza agli antibiotici macrolidi, una classe di antibiotici ampiamente utilizzata e un farmaco alternativo per i pazienti con allergie alla penicillina. Lo studio mostra per la prima volta come queste chinasi riconoscono e distruggono chimicamente gli antibiotici macrolidi.
Una scoperta lunga sette anni
Mentre queste chinasi erano note in precedenza agli scienziati, scoprire con precisione come funzionano a livello chimico e strutturale non è stato un processo facile. "Nel 2009 abbiamo iniziato a clonare e a cercare di produrre grandi quantità di questi enzimi per i nostri studi, " spiega il dottor Albert Berghuis, Presidente del Dipartimento di Biochimica presso la Facoltà di Medicina della McGill University e autore senior dello studio. Dopo oltre un anno di modifiche al processo per assemblare abbastanza materiale, il passo successivo è stato cercare di creare cristalli "chinasi", simile ai cristalli di zucchero. Questi sono stati poi irradiati con raggi X presso la Canadian Light Source a Saskatoon.
Ci sono voluti altri tre anni per generare questi cristalli e analizzare i dati del Saskatchewan. "Questo ci ha finalmente fornito una visione atomica delle chinasi e di come si legano a diversi antibiotici macrolidi, " Dice il dottor Berghuis. Eppure questa immagine a livello atomico era analoga all'immagine di una macchina complessa che incorpora una tecnologia sconosciuta, Aggiunge. L'immagine non spiegava come funziona effettivamente quella macchina. Di conseguenza, sono stati necessari quasi altri tre anni per capire come le diverse parti della chinasi conferiscono resistenza a diversi antibiotici macrolidi.
Sfruttare questa nuova conoscenza nella progettazione futura di farmaci
I ricercatori hanno scoperto che gli enzimi chinasi hanno un'impressionante capacità di conferire resistenza a molti diversi antibiotici macrolidi:i due enzimi studiati in dettaglio sono essenzialmente in grado di conferire resistenza a tutti gli antibiotici macrolidi attualmente in uso.
"Alla fine, ora sappiamo esattamente come i superbatteri conferiscono resistenza ai macrolidi usando queste chinasi, " spiega il dottor Berghuis. "Questo ci consente di apportare piccole modifiche a questi antibiotici in modo tale che le chinasi non possano più interagire con questi farmaci, il che renderà gli antibiotici di prossima generazione meno suscettibili alla resistenza dei superbatteri".
I prossimi passi saranno sviluppare questi nuovi e migliorati antibiotici macrolidi —, che il dottor Berghuis stima ci vorranno altri due o tre anni e poi testarli. Ma questo è solo un elemento necessario per combattere la crescente diffusione dei superbatteri. "La resistenza agli antibiotici è un problema dalle molte sfaccettature, e la nostra ricerca è un aspetto che va collocato nel contesto di altre componenti, come ridurre l'uso eccessivo di antibiotici, " osserva il dott. Berghuis. "Solo quando viene utilizzata una strategia completa su più fronti possiamo sperare di affrontare con successo questa minaccia per la salute globale".
