Nuovo antibiotico per superbatteri resistenti a più farmaci
L'approccio interdisciplinare alla ricerca consente una svolta
Ricercatori delle università di Costanza e Vienna hanno scoperto una nuova classe di antibiotici che colpisce selettivamente la Neisseria gonorrhoeae, il batterio che causa la gonorrea. Queste sostanze innescano un programma di autodistruzione, che opera anche nelle varianti multiresistenti dell'agente patogeno. Le nuove scoperte sono pubblicate nell'attuale numero di Nature Microbiology.
Neisseria gonorrhoeae (gonococchi), i batteri che causano la gonorrea. I team di ricerca guidati dal biologo cellulare Christof Hauck (Università di Costanza) e dal chimico Thomas Böttcher (Università di Vienna) hanno scoperto nuove sostanze efficaci contro i gonococchi multiresistenti.
Christof Hauck
Negli ultimi anni, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha ripetutamente messo in guardia sull'aumento dei microbi resistenti agli antibiotici. Soprattutto i batteri multiresistenti minacciano il sistema sanitario globale e possono privare la medicina moderna di uno dei suoi più importanti strumenti curativi. Un team di ricercatori dell'Università di Costanza e dell'Università di Vienna, insieme ai loro partner, ha ora identificato una sostanza altamente efficace che utilizza un nuovo meccanismo per colpire un patogeno particolarmente problematico. Le sorprendenti scoperte del team di ricerca guidato da Christof Hauck, professore di biologia cellulare all'Università di Costanza, e Thomas Böttcher, professore di biochimica microbica all'Università di Vienna, sono state pubblicate su Nature Microbiology.
L'anno scorso l'OMS ha compilato un elenco di patogeni batterici particolarmente problematici (Bacterial Priority Pathogens List). La lista elenca 15 tipi di batteri resistenti agli antibiotici e li classifica in categorie di priorità "critica", "alta" e "media". L'OMS ha invitato la scienza e l'industria a concentrare i propri sforzi sullo sviluppo di farmaci in grado di combattere questi microbi. Un batterio presente nell'elenco è la Neisseria gonorrhoeae, il microbo che causa la malattia a trasmissione sessuale della gonorrea.
Gonococchisuperbatterici
La Neisseria gonorrhoeae, detta anche gonococco, è un tipo di batterio altamente specializzato presente solo nell'uomo. Il patogeno colonizza principalmente le membrane mucose del tratto genitale e può essere trasmesso da persona a persona durante i rapporti sessuali non protetti. Durante il parto, questi agenti patogeni possono anche essere trasmessi da una madre infetta al proprio figlio, causando l'infezione degli occhi del bambino. Soprattutto prima della disponibilità degli antibiotici, questa era una causa comune di cecità nei neonati.
"I gonococchi sono noti per diventare rapidamente resistenti agli antibiotici", spiega il chimico Thomas Böttcher. Questo perché i gonococchi hanno la particolare capacità di raccogliere materiale genetico da altri microbi, compresi i geni di resistenza agli antibiotici. Böttcher aggiunge: "Questo è uno dei motivi per cui recentemente sono emersi ceppi di gonococco resistenti a tutti gli antibiotici attualmente in uso: questi superbatteri non possono più essere trattati con gli antibiotici".
L'approccio interdisciplinare alla ricerca consente una svolta
I team di Hauck e Böttcher sono ora riusciti a identificare nuove sostanze del gruppo dei chinoloni alchilici (AQ), efficaci anche contro i gonococchi multifarmaco-resistenti. Gli AQ sono sostanze prodotte naturalmente da alcuni batteri per respingere altri batteri presenti in natura. Partendo dall'idea che "il nemico del mio nemico è mio amico", i ricercatori hanno ricreato queste sostanze naturali in laboratorio e sintetizzato varianti leggermente modificate. "Una di queste nuove molecole AQ ha effettivamente avuto un effetto unico: Il composto chimico era in grado di uccidere i gonococchi senza avere un impatto negativo su altri microrganismi o cellule umane", afferma il biologo cellulare Hauck. Il team ha chiarito la natura di questo sorprendente effetto utilizzando un approccio di ricerca interdisciplinare che combina la chimica sintetica e organica con analisi genetiche e biochimiche e con complessi modelli animali preclinici.
È emerso che questo nuovo antibiotico attiva un meccanismo "suicida" esistente nei gonococchi. "Da altri microrganismi conosciamo questi programmi di autodistruzione basati su sistemi di tossine-antitossine, e la nostra sostanza AQ sembra colpire proprio questo tallone d'Achille dei gonococchi", spiega Ann-Kathrin Mix, prima autrice dello studio e ricercatrice di dottorato nel team di Hauck. Il nuovo antibiotico provoca la rottura di un'antitossina nei gonococchi, in modo che la parte tossica venga rilasciata e uccida i batteri. È importante notare che la sostanza AQ è in grado di eliminare anche le varianti di gonococchi multiresistenti. Tuttavia, poiché il rispettivo sistema tossina-antitossina è esclusivo dei gonococchi, l'antibiotico non danneggia altri batteri.
I sistemi tossina-antitossina sono presenti anche in altri microrganismi infettivi. I ricercatori prevedono quindi che questo tipo di trattamento possa essere adattato per essere utilizzato contro altri patogeni batterici. "I risultati recentemente pubblicati aprono la strada a un modo nuovo e innovativo di combattere i microbi patogeni prima che il nostro arsenale di antibiotici sia esaurito", conclude Hauck.
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Pubblicazione originale
Mix, A.-K., Nguyen, T.H.N., Schuhmacher, T., Szamosvári, D., Muenzner, P., Haas, P., Heeb, L., Wami, H.T., Dobrindt, U., Delikkafa, Y.Ö., Mayer, T.U., Böttcher, T., Hauck, C.R. (2025) A quinolone N-oxide antibiotic selectively targets Neisseria gonorrhoeae via its toxin-antitoxin system. Nature Microbiology
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