Scoperta molecola che uccide i superbatteri resistenti agli antibiotici: può salvare milioni di vite

Escherichia coli

I ricercatori hanno scoperto una nuova molecola chiamata lariocidina che in test di laboratorio ha dimostrato spiccate capacità antimicrobiche. L'efficacia e il meccanismo d'azione rilevati sono talmente validi che sono state gettate le basi per la realizzazione di una famiglia completamente nuova di antibiotici. Sono passati circa 30 anni dall'ultima volta e oggi abbiamo un bisogno estremo di nuovi farmaci di questo tipo. La resistenza agli antibiotici è infatti considerata una vera e propria emergenza globale dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), a causa di “superbatteri” sempre più difficili da combattere con i medicinali a disposizione e aggressivi. Ogni anno, a causa di queste infezioni resistenti, perdono la vita nel mondo circa 5 milioni di persone, un dato che potrebbe più che raddoppiare entro il 2050. Ciò significa che questi microorganismi potrebbero uccidere più del cancro. Tra i Paesi maggiormente coinvolti vi è proprio l'Italia, dove ogni anno perdono la vita circa 10.000 persone sul totale di 35.000 in Europa, rendendoci la maglia nera del Vecchio Continente. Molto spesso queste infezioni vengono contratte in ospedale. La scoperta della lariocidina potrebbe rivoluzionare il contrasto all'antibiotico-resistenza salvando milioni di vite.

A scoprire e descrivere il meccanismo d'azione antimicrobico della nuova molecola è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati canadesi del Centro David Braley per la scoperta degli antibiotici, dell'Istituto MG DeGroote per la ricerca sulle malattie infettive e del Dipartimento di Biochimica e Scienze Biomediche dell'Università McMaster, che hanno collaborato con i colleghi del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell'Università dell'Illinois a Chicago. I ricercatori, coordinati dai professori Gerard D. Wright, Yury S. Polikanov e Alexander S. Mankin, hanno scoperto la lariocidina analizzando le molecole sintetizzate da colonie batteriche coltivate in laboratorio. Più nello specifico, hanno osservato che a produrla è un batterio del genere Paenibacillus (M2), che curiosamente era stato prelevato dal giardino di casa di uno dei tecnici di laboratorio dell'Università McMaster. I ricercatori hanno monitorato le colonie batteriche per un periodo molto lungo, riuscendo a identificare diverse tipologie di composti sintetizzati dai microorganismi. Fra essi è stata rilevata anche la lariocidina, una molecola che fa parte dei cosiddetti peptidi lazo (o lasso, in inglese). Il nome deriva dal fatto che la struttura di queste proteine è caratterizzata da un anello di amminoacidi a un'estremità e da un'appendice lineare che l'attraversa.

Ciò che ha sorpreso gli scienziati sono le notevoli proprietà antimicrobiche della lariocidina, in grado di uccidere diversi batteri responsabili di infezioni mortali. In parole semplici, questa molecola si lega al ribosoma – la componente cellulare responsabile della sintesi proteica – e impedisce ai batteri di creare nuove proteine, condannandoli di fatto a morte. Tecnicamente agisce come un inibitore e interferente della sintesi proteica, che è fondamentale alla sopravvivenza. Il meccanismo d'azione è diverso da qualunque altro osservato sino ad oggi per un antimicrobico, per questo la lariocidina è considerata una molecola estremamente preziosa.

“Il Santo Graal in questo campo è trovare un antibiotico che si leghi a un nuovo sito bersaglio, abbia un nuovo meccanismo d'azione e una nuova struttura, rispetto agli antibiotici che erano noti in precedenza. La lariocidina raggiunge tutti questi obiettivi”, ha affermato con entusiasmo in un comunicato stampa il professor Mankin. Le analisi strutturali, genetiche e biochimiche evidenziano infatti che questa molecola si lega in uno specifico sito del ribosoma, dove interagisce con l'RNA ribosomiale 16S e l'aminoacil-tRNA, spiegano gli esperti. Ciò inibisce un processo noto come traslocazione e induce un'anomala codifica delle proteine necessarie alla sopravvivenza. Il risultato è che i batteri muoiono, compresi quelli che provocano infezioni difficili da debellare con gli antibiotici attualmente disponibili.

“I nostri vecchi farmaci stanno diventando sempre meno efficaci, poiché i batteri diventano sempre più resistenti a essi. Circa 4,5 milioni di persone muoiono ogni anno a causa di infezioni resistenti agli antibiotici, e la situazione non fa che peggiorare”, ha affermato il professor Wright. Nei test condotti in laboratorio, la lariocidina non solo non viene influenzata dai meccanismi di resistenza che rendono meno efficaci gli antibiotici attuali, ma ha anche “una bassa propensione a generare resistenza spontanea”, inoltre “non mostra tossicità per le cellule umane”.

I ricercatori hanno dimostrato la notevole efficacia antibiotica in modelli murini (topi) infettati dal “superbatterio” Acinetobacter baumannii, che è resistente anche ai carbapenemi, spesso l'ultima cartuccia a disposizione dei medici per sconfiggere un'infezione resistente. Recentemente è stato scoperto che anche le microplastiche sono in grado di indurre resistenza agli antibiotici, peggiorando una situazione sempre più grave. Per questo la lariocidina rappresenta una speranza significativa contro l'antibioticoresistenza. I dettagli della ricerca “A broad-spectrum lasso peptide antibiotic targeting the bacterial ribosome” sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Nature.