Con i germi multiresistenti che diventano sempre più una minaccia, abbiamo bisogno di nuovi antibiotici ora più che mai. Sfortunatamente, gli antibiotici non possono distinguere tra agenti patogeni e microbi benefici. Possono distruggere il delicato equilibrio del microbioma, causando danni permanenti. Il team di ricerca del chimico Dr. Thomas Böttcher ha ora compiuto un passo significativo verso la risoluzione di questi problemi. In collaborazione con il team del biologo Professor Christof Hauck, anche da Costanza, i ricercatori hanno scoperto le proprietà antibiotiche di un prodotto naturale che finora era stato considerato solo una molecola segnale batterica. Il gruppo, tra cui i dottorandi Dávid Szamosvári e Tamara Schuhmacher, sviluppato e studiato derivati ​​sintetici della sostanza naturale che si sono rivelati sorprendentemente efficaci contro l'agente patogeno Moraxella catarrhalis . Nel processo, solo la crescita di questi patogeni è stata inibita, non la crescita di altri batteri. In un ulteriore progetto, i ricercatori riescono a sviluppare un altro agente selettivo per combattere il parassita della malaria. Questi risultati potrebbero portare a una nuova base per nuovi antibiotici di precisione. I risultati della ricerca sono pubblicati nelle edizioni correnti delle riviste Scienze chimiche e Comunicazioni chimiche .

Per quanto importanti siano gli antibiotici per curare le malattie infettive, lasciano una scia di distruzione nel microbioma umano. I disturbi gastrointestinali a seguito di trattamenti antibiotici sono uno dei problemi minimi in questo contesto. Abbastanza spesso, i patogeni resistenti sostituiscono i microbi benefici. Più tardi, questi possono causare gravi malattie infettive o malattie croniche. Però, non tutti i microbi sono pericolosi. Anzi, molti microrganismi vivono in pacifica convivenza con noi, e sono addirittura vitali per la salute umana. Noi umani siamo veri microcosmi e ospitiamo più microbi delle cellule umane. Eppure questo ecosistema, il microbioma umano, è fragile. Allergie, sovrappeso, malattie infiammatorie croniche intestinali e persino disturbi psichiatrici possono essere il risultato di un microbioma danneggiato. La domanda è come possiamo mantenere questa diversità ecologica in caso di infezione microbica?

Il team di ricerca ha originariamente studiato i segnali del batterio Pseudomonas aeruginosa . Un composto ha suscitato il loro interesse in quanto inibiva in modo altamente selettivo la crescita del patogeno Moraxella catarrhalis . Questo agente patogeno provoca, Per esempio, otite media nei bambini e infezioni in pazienti con malattie polmonari cronicamente ostruttive. L'ingegneria dell'impalcatura sintetica di questo prodotto naturale ha portato a una nuova classe di composti con un'enorme efficienza antibiotica. Ciò che è stato davvero sorprendente è stata la selettività della sostanza:solo la crescita di Moraxella catarrhalis era inibito, non quello di altri batteri. Anche i batteri strettamente imparentati della stessa specie sono rimasti completamente inalterati.

Attualmente, Thomas Böttcher e Christof Hauck stanno studiando il meccanismo d'azione di questo antibiotico altamente selettivo contro il patogeno Moraxella catarrhalis . Gli antibiotici con tale selettività renderebbero possibile un trattamento di precisione ed eliminerebbero in modo specifico i patogeni preservando la diversità dei microbi benefici.

In un altro progetto in corso, descritto nel giornale Comunicazioni chimiche , il gruppo di ricerca attorno a Thomas Böttcher e al dottorando Dávid Szamosvári, in collaborazione con ricercatori della Duke University (USA), riuscì a sviluppare agenti altamente selettivi contro il parassita della malaria. Anche questi sono stati ispirati dall'esempio della natura e il team ha creato un romanzo, sistemi ad anello di chinoloni precedentemente non descritti. Un composto si è rivelato estremamente specifico per uno stadio critico nel ciclo di vita del parassita della malaria. All'inizio, questo parassita si deposita nel fegato prima di invadere le cellule del sangue. I ricercatori sono stati in grado di prendere di mira ed eliminare il parassita in questa fase della malaria. Le nuove scoperte possono ora essere utilizzate per ricerche mirate e lo sviluppo di terapie selettive per combattere la malaria basate su nuove classi di composti chimici.