I ricercatori di chimica dell'Università del Colorado Boulder hanno sviluppato un nuovo modo per sintetizzare e ottimizzare un composto antibiotico naturale che un giorno potrebbe essere usato per combattere infezioni letali resistenti ai farmaci come lo Staphylococcus aureus, comunemente noto come MRSA.

Le infezioni resistenti agli antibiotici colpiscono ogni anno oltre 2 milioni di persone e provocano oltre 23, 000 decessi negli Stati Uniti ogni anno, secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Uno studio del 2018 della controparte europea del CDC ha scoperto che i superbatteri resistenti ai farmaci erano responsabili di 33, 000 morti in tutta Europa nel 2015.

I ricercatori hanno precedentemente identificato tiopeptidi, un composto antibiotico naturale, come una promettente via di studio. I tiopeptidi hanno mostrato una certa efficacia contro MRSA e alcune altre specie batteriche in studi limitati, ma la loro diversità strutturale rende difficile sintetizzare le molecole su una scala sufficientemente ampia per l'uso terapeutico.

Per fare un uso migliore dei tiopeptidi, I ricercatori di CU Boulder sono tornati alle origini e hanno riesaminato le ipotesi precedenti sulle proprietà chimiche fondamentali di queste molecole.

"Abbiamo rivalutato i punti in comune strutturali di questi tiopeptidi alla luce degli attuali superbatteri, perché nessuno li aveva guardati e analizzati in un contesto moderno, " disse Maciej Walczak, autore principale della nuova ricerca e assistente professore presso il Dipartimento di Chimica della CU Boulder.

I ricercatori hanno inventato un nuovo catalizzatore per guidare le reazioni che facilitano la sintesi dei tiopeptidi e formano l'impalcatura essenziale necessaria per ridurre la crescita batterica. I loro sforzi hanno portato a due nuovi antibiotici ampiamente rappresentativi:micrococcina P1 e tiocillina I. I composti sono efficienti, scalabile e non producono sottoprodotti nocivi.

"I risultati hanno superato le nostre aspettative, " Walczak ha detto. "È una reazione molto pulita. L'unico rifiuto prodotto è l'acqua e il fatto che questo sia un metodo molto ecologico potrebbe essere importante in futuro man mano che la tecnologia crescerà".

Lo studio, che è stato finanziato dalla National Science Foundation e co-autore del ricercatore post-dottorato CU Boulder Siddhartha Akasapu e degli studenti laureati Aaron Hinds e Wyatt Powell, è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scienze chimiche .

La nuova metodologia di sintesi chimica è solo un punto di partenza, ha detto Walczak. Lui ei suoi colleghi intendono utilizzare le loro scoperte come piattaforma per selezionare e razionare parti delle molecole di tiopeptidi al fine di ottimizzare le loro proprietà e applicarle ampiamente ad altre classi batteriche.

I composti antibiotici dovranno completare gli studi clinici prima di poter essere approvati per l'uso umano, un processo che può durare molti anni. Ancora, la necessità di innovazione scientifica nel campo dei superbatteri resistenti agli antibiotici è più grande che mai, ha detto Walczak.

"La resistenza a più farmaci è un importante problema di salute globale e lo diventerà ancora di più negli anni a venire, " Egli ha detto.