Diverse sostanze che hanno ucciso i batteri resistenti agli antibiotici sono state trovate dai ricercatori brasiliani in una spugna marina originaria di Fernando de Noronha, un arcipelago al largo della costa nord-orientale. Credito:Eduardo Hajdu/Museu Nacional/UFRJ
Un gruppo di ricerca guidato da scienziati dell'Università di São Paulo (USP) a São Carlos, in Brasile, ha identificato una serie di composti bioattivi in una spugna marina raccolta a Fernando de Noronha, un arcipelago a circa 400 km dalla costa della regione nord-orientale del Brasile . Alcune delle sostanze si sono rivelate in grado di uccidere i batteri resistenti agli antibiotici attualmente disponibili, aprendo la strada allo sviluppo di nuovi farmaci.
Lo studio è stato sostenuto da FAPESP e riportato in un articolo pubblicato sul Journal of Natural Products .
"Questa spugna marina era stata studiata in precedenza da gruppi al di fuori del Brasile, principalmente negli anni '90. Abbiamo utilizzato tecniche di nuova generazione per analizzare le sostanze del suo metabolismo secondario, cercare nuove molecole e testarne l'attività biologica. Siamo stati in grado di descrivere un numero di nuovi composti. Il principale potenziale rilevato era contro i batteri resistenti ai farmaci", ha affermato Vítor Freire, che ha condotto lo studio come parte del suo dottorato di ricerca. ricerca presso l'Istituto di Chimica di São Carlos (IQSC-USP).
La resistenza agli antibiotici è considerata un grave problema di salute pubblica globale dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). Secondo un rapporto commissionato dal governo britannico e pubblicato nel 2016, i decessi dovuti a infezioni da batteri resistenti ai farmaci dovrebbero raggiungere i 10 milioni all'anno nel 2050. Da qui l'importanza di scoprire nuovi antibiotici efficaci.
La spugna marina analizzata nello studio è Agelas dispar, specie originaria dei Caraibi e parte della costa brasiliana. Le spugne marine sono tra gli organismi più antichi della Terra e trascorrono la loro vita ancorati alle scogliere o al fondale marino. In milioni di anni di evoluzione, hanno sviluppato un metabolismo complesso, producendo sostanze necessarie per competere con altri invertebrati ed evitare l'infezione da batteri patogeni.
Le sostanze con il maggiore potenziale terapeutico identificate nello studio erano tre diversi tipi di ageliferin, dal nome del genere di spugne marine Agelas.
"Un altro fattore importante è la capacità delle spugne di immagazzinare microrganismi simbionti, che li aiutano anche a difendersi. Quando analizziamo i composti che si trovano nelle spugne, non sempre sappiamo cosa è stato prodotto da loro e cosa deriva dai simbionti", ha affermato Roberto Berlinck , professore presso IQSC-USP e ricercatore principale per lo studio.
Esemplare di Agelas díspar. Credito:Sven Zea/Spongeguide.org
Tumori e batteri
Tredici composti sono stati testati su una linea cellulare di cancro ovarico nota come OVCAR3 ma non sono stati trovati biologicamente attivi. Altri gruppi di ricerca che hanno testato ageliferine su cellule di cancro del polmone, del colon e della mammella non hanno osservato l'azione antitumorale e uno non ha avuto effetto sulle cellule del linfoma. Tuttavia, tre ageliferine hanno eliminato i batteri resistenti ai farmaci Escherichia coli ed Enterococcus faecalis, che sono estremamente comuni e si trovano in vari ambienti oltre che nel corpo umano; e Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii e Pseudomonas aeruginosa, elencati dall'OMS come bersagli prioritari per nuovi antibiotici e tra i batteri responsabili della maggior parte delle infezioni nosocomiali.
I ricercatori volevano sapere se l'uso di queste ageliferine potrebbe portare alla distruzione dei globuli rossi (emolisi) nell'intestino, un effetto collaterale potenzialmente letale spesso osservato nei pazienti sottoposti a chemioterapia che necessitano di antibiotici. Nelle cellule murine, i composti non hanno causato questo tipo di danno, suggerendo un promettente potenziale di sviluppo di farmaci.
Il prossimo passo è analizzare altre spugne marine usando la stessa metodologia. "Scoprire come vengono prodotte queste sostanze è estremamente importante in quanto sono distribuite da diverse classi di spugne e potrebbero aiutare a curare malattie in futuro", ha affermato Freire, attualmente ricercatore post-dottorato presso il National Cancer Institute negli Stati Uniti. + Esplora ulteriormente
