L'aumento della resistenza e la mancanza di nuovi antibiotici sono un grave problema per la salute pubblica. Contro questo sfondo, Gilles van Wezel dell'Istituto di biologia di Leiden è alla ricerca di nuovi farmaci. Insieme all'ex Ph.D. studente Changsheng Wu e colleghi ha scoperto lo speciale antibiotico lugdunomicina, che hanno chiamato dopo Leida. La scoperta è stata recentemente pubblicata sulla rivista Angewandte Chemie .

Fonte esaurita

"Si prevede che entro il 2050 circa 10 milioni di persone in tutto il mondo moriranno per le conseguenze della resistenza agli antibiotici, " dice Van Wezel. "Questo è tanto quanto dovuto al cancro. Siamo di fronte a un trend negativo in cui sempre più batteri stanno diventando resistenti, spesso a più antibiotici, mentre allo stesso tempo stanno arrivando sul mercato sempre meno nuovi farmaci. Vogliamo trovare soluzioni per questo." Van Wezel conduce ricerche sul batterio Streptomyces. Questo genere vive nel suolo e produce non meno di due terzi di tutti gli antibiotici. Poiché sono stati utilizzati e sottoposti a screening per così tanto tempo, l'industria farmaceutica pensava che tutto ciò che si poteva ottenere da questi batteri fosse già stato scoperto. La fonte sembrava esaurita, " dice Van Wezel. Ma alla fine non è stato così.

Antibiotico per dormire

All'inizio del 21° secolo, Decollato il sequenziamento del DNA:una tecnica per visualizzare e analizzare l'intero DNA degli organismi. "In questo modo potremmo anche guardare il DNA dei batteri produttori di antibiotici. Poi si è scoperto che avevano molto più potenziale di quanto avessimo pensato in precedenza! Il ceppo modello Streptomyces coelicolor, che produce antibiotici celesti (coelicolor in latino), è un buon esempio. Il batterio produce fino a quattro specie diverse. Migliaia di scienziati hanno lavorato su questo ceppo per cinquant'anni, quindi si pensava che non ci fosse molto di più da ottenere. Però, quando il DNA completo del ceppo è stato pubblicato nel 2002, sembrava che il DNA dei batteri contenesse molte più ricette per gli antibiotici che solo per gli antibiotici che producono in laboratorio. Questi sono chiamati antibiotici per dormire.

Risparmiare energia

Un batterio richiede molta energia per produrre antibiotici, " spiega Van Wezel. "Ecco perché non lo fanno quando non è necessario." Pertanto, in laboratorio i batteri producono meno antibiotici che nel terreno. Semplicemente perché il laboratorio non ha le condizioni ecologiche necessarie. "O, in altre parole:nel suolo, ci sono più nemici contro i quali i batteri hanno bisogno di antibiotici".

Antibiotico di Leida

L'antibiotico scoperto da Wu, Van Wezel e il co-promotore Young Hae Choi sono anche un antibiotico per dormire, prodotto da un batterio Streptomyces ancora sconosciuto delle montagne Qinling in Cina. Lo chiamavano lugdunomicina, dal nome latino di Leida (Lugdunum batavorum). "Wu ha esaminato una varietà che a prima vista non ha prodotto nulla. Ma dopo aver imitato diverse condizioni di crescita, abbiamo comunque assistito ad attività biologica qui. Questo ha portato alla scoperta di una molecola chimica con una struttura complessa imprevista!" La lugdunomicina è derivata da una nota famiglia di molecole con attività principalmente antitumorale ma ha subito modifiche così grandi da non sembrare più. "L'aggiunta di tre anelli in più lo fanno sembrare un elicottero, " dice Van Wezel. "Non l'abbiamo mai visto prima, ma sicuramente accadrà più spesso in natura. Ma in quantità così piccole che devono essere state trascurate fino ad ora".

La scoperta di una struttura chimica così radicalmente diversa è rara. Ora che Wu, Choi e Van Wezel hanno pubblicato la struttura della lugdunomicina, la prossima sfida è:fare in modo che Streptomyces ne produca di più. Devono anche indagare sull'esatta attività della molecola, e se è effettivamente applicabile clinicamente. Possibilmente, l'antibiotico di Leida potrà in futuro fungere da vera medicina. A tal fine, Van Wezel ha avviato un progetto di follow-up all'interno del programma NACTAR nel dominio NWO delle scienze applicate e tecniche (TTW). In questo programma, scienziati e industria collaborano allo sviluppo di nuovi antibiotici. "Per adesso, almeno, abbiamo scoperto questa molecola speciale, che è molto eccitante. Non credo che scopriremo rapidamente un'altra molecola con una struttura così spettacolare".