Con l'aumento delle infezioni resistenti ai farmaci e il declino dello sviluppo di nuovi antibiotici, il mondo potrebbe utilizzare una nuova strategia nella lotta contro batteri sempre più astuti. Ora, I chimici di Stanford riferiscono il 2 novembre nel Giornale della Società Chimica Americana una possibile soluzione:un piccolo attacco molecolare che aiuta gli antibiotici convenzionali a penetrare e distruggere i loro bersagli.

L'allegato, noto come r8, aiuta a guidare gli antibiotici attraverso le difese esterne di un batterio e li incoraggia a indugiare, disse Alessandra Antonoplis, uno studente laureato in chimica e co-autore con il collega studente laureato in chimica Xiaoyu Zang. Quella penetrazione e tenacia aiutano a uccidere i batteri, come lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina, o MRSA, che i medici altrimenti farebbero fatica a fermare.

Infatti, aggiungendo r8 alla vancomicina, una difesa di prima linea contro l'MRSA, ha reso il nuovo farmaco centinaia di volte più efficace, secondo gli esperimenti condotti da Antonoplis, Zang, e i loro consiglieri, Lynette Cegelski, professore associato di chimica, e Paul Wender, il Professore di Chimica Francis W. Bergstrom. La stessa strategia, i ricercatori credono, potrebbe applicarsi oltre MRSA ad altri farmaci e infezioni.

"Non devi inventare un nuovo farmaco. Devi solo risolvere i problemi con i farmaci esistenti, " disse Wender, che è anche membro di Stanford Bio-X, lo Stanford Cancer Institute, e Stanford ChEM-H.

Il problema dell'MRSA

A lungo termine, il nuovo approccio potrebbe essere una buona notizia per i funzionari della sanità pubblica che hanno lottato su come affrontare le infezioni resistenti agli antibiotici come l'MRSA. Quell'infezione, che spesso inizia come un'infezione della pelle, causa più della metà delle infezioni ospedaliere in Asia e nelle Americhe, ed è la principale causa di morte tra le infezioni resistenti agli antibiotici.

"È un problema di salute globale, e abbiamo bisogno di nuove strategie di trattamento, a causa della crescente comparsa di batteri resistenti agli antibiotici e del numero limitato di antibiotici nella nostra pipeline, " ha detto Cegelski che è anche un membro di Stanford Bio-X e Stanford ChEM-H. Secondo un rapporto, il numero di nuovi antibiotici approvati dalla FDA è sceso del 90% negli ultimi tre decenni. L'attuale trattamento di prima linea per l'MRSA è in uso dal 1958.

Quel trattamento di prima linea, l'antibiotico vancomicina, può impedire la diffusione di MRSA in alcuni casi impedendo la costruzione di nuove pareti cellulari batteriche, impedendo così ai batteri di riprodursi.

Ma la vancomicina è in gran parte inutile contro due delle principali difese dei batteri. Primo, MRSA ha la tendenza a formare biofilm, colonie di batteri racchiuse all'interno di una membrana protettiva che i farmaci hanno difficoltà a penetrare. Secondo, I batteri MRSA possono rimanere dormienti per lunghi periodi, durante il quale la vancomicina non funziona, il che significa che i medici hanno bisogno di un antibiotico che possa rimanere attivo fino a quando i batteri MRSA iniziano a svegliarsi.

Tattiche d'assedio antibiotiche

La soluzione, il team di Stanford credeva, non sta nel progettare un antibiotico da zero, ma piuttosto nel modificare la vancomicina con r8 per aiutarla a rompersi in un biofilm e rimanere abbastanza a lungo da attaccare le cellule una volta risvegliate.

Per testare la vancomicina con l'allegato r8, soprannominato V-r8, il team ha confrontato sia esso che la vancomicina contro MRSA in uno stato fluttuante e in biofilm. Quando i batteri galleggiavano liberamente in un liquido, sia la vancomicina che il V-r8 sono stati in grado di uccidere la maggior parte dei batteri. Ma nei biofilm, V-r8 era circa 10 volte più efficace, dimostrando che potrebbe penetrare in un biofilm e uccidere i batteri all'interno. V-r8 si è anche aggrappato ai batteri MRSA due volte oltre alla vancomicina ed è stato molto più efficace nell'entrare nelle cellule MRSA, suggerendo che potrebbe rimanere in giro abbastanza a lungo da uccidere le cellule dormienti.

Quegli esperimenti, però, sono stati tutti condotti in piatti di laboratorio. Per vedere come farebbe V-r8 in una vera infezione, il team ha trattato topi infetti da MRSA sia con V-r8 che con vancomicina. La nuova versione, hanno trovato, ha ucciso circa il 97 percento dei batteri dopo cinque ore, circa sei volte più efficace della vancomicina senza l'attacco r8.

I risultati non significano che un nuovo antibiotico sia diretto direttamente in clinica, anche per i test, probabilmente sono ancora lontani anni. Ancora, Wender ha detto, suggeriscono un nuovo modo di costruire antibiotici:modificando gli antibiotici esistenti con componenti sintetici per dare loro nuove capacità, come la capacità di sfondare i biofilm.

Il team intende poi testare la strategia di modificazione del farmaco in altri batteri nella speranza di trovare risultati simili e una via da seguire per affrontare la resistenza agli antibiotici.

"Questo è stato solo il primo sforzo, ", ha detto Cegelski.