Un nuovo polimero mutaforma può colpire e uccidere i batteri Helicobacter pylori nello stomaco senza uccidere i batteri utili nell'intestino. Un tale trattamento potrebbe migliorare la salute dell'apparato digerente di miliardi di persone in tutto il mondo che contraggono infezioni da H. pylori.

L'agente antimicrobico si trasforma in un perforatore batterico nell'ambiente acido dello stomaco e ritorna a un amorfo, struttura inattiva quando raggiunge l'ambiente a pH più elevato dell'intestino tenue.

Ricercatori dell'Università dell'Illinois e collaboratori in Cina e presso la Vanderbilt University hanno pubblicato i loro risultati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . I leader dello studio erano i professori dell'Illinois Jianjun Cheng, un Hans Thurnauer professore di scienza e ingegneria dei materiali, e Lin-Feng Chen, un professore di biochimica.

H. pylori infetta il rivestimento dello stomaco ed è una delle principali cause di ulcere gastriche, gastrite e cancro allo stomaco.

"Il cinquanta per cento della popolazione mondiale avrà infezioni da H. pylori nel corso della vita, " Ha detto Cheng. "È un mercato enorme che necessita di soluzioni migliorate, soprattutto nei paesi in via di sviluppo. Il nostro polipeptide modificabile dalla conformazione è l'unica terapia segnalata finora in grado di uccidere questo batterio a un intervallo di pH specifico".

Il trattamento standard per le infezioni da H. pylori richiede un cocktail di diversi antibiotici e un agente per ridurre l'acidità nello stomaco in modo che gli antibiotici possano funzionare. Questo ha lo sfortunato effetto collaterale di uccidere il 65-80% di altri batteri nel tratto digestivo, Cheng ha detto:batteri cruciali per mantenere la salute dell'apparato digerente, assorbimento dei nutrienti e il sistema immunitario.

Il gruppo di Cheng aveva precedentemente sviluppato catene proteiche corte che si attorcigliano in una spirale elicoidale, dando loro un rigido, struttura a bastoncino che può perforare le membrane batteriche - un metodo di uccisione a cui i batteri hanno poca capacità di sviluppare resistenza. Con alcune semplici modifiche alle catene laterali che si diramano dallo scheletro polimerico, i ricercatori sono stati in grado di creare una versione mutaforma dell'agente perforante.

Quando si trova nell'intervallo di pH nella maggior parte dei tessuti corporei, le proteine ​​sono informi e flosce, incapace di attraversare le membrane cellulari. Ma a pH acido lo stomaco, si accartocciano nelle strutture di aste a spirale, consentendo l'uccisione mirata di H. pylori.

"Questa è una soluzione molto semplice a questa malattia, " Cheng ha detto. "Questi materiali diventano terapeuticamente efficaci nello stomaco, ma una volta che si spostano nell'intestino tenue – dove ci sono molti batteri buoni – il pH è neutro o leggermente basico e i materiali perdono rapidamente le loro strutture rigide. Quindi vengono espulsi dal corpo."

I ricercatori hanno testato il farmaco su topi con infezioni da H. pylori provenienti da diverse linee cellulari, e ha scoperto che il farmaco era efficace contro l'H. pylori pur mantenendo popolazioni di batteri intestinali sani. Poiché lo stomaco del topo ha un pH leggermente più alto dello stomaco umano, i ricercatori ritengono che sarà ancora più efficace nella maggiore acidità dello stomaco umano, disse Chen.

I ricercatori stanno eseguendo test su modelli animali di grandi dimensioni come passo successivo verso gli studi sull'uomo. Hanno ottenuto un brevetto e stanno lavorando anche per commercializzare l'agente.

"Il trattamento tradizionale prevede complesse progettazioni e combinazioni di farmaci. Questo farmaco è molto facile da produrre e scalare. È solo un polimero - una catena polipeptidica con elementi costitutivi di aminoacidi - ed è biodegradabile, " Ha detto Cheng.