Superantibiotici: nexciencia.exactas.uba.ar

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Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), è una delle dieci principali minacce alla salute pubblica che l’umanità deve affrontare. Attualmente miete la vita a centinaia di migliaia di persone in tutto il pianeta e si prevede che, entro il 2050, diventerà la principale causa di morte nel mondo. Tuttavia, nei media si parla molto poco di questo problema. Per questo molti specialisti dicono che si tratta di una “pandemia silenziosa”.

Ci riferiamo alla resistenza antimicrobica, un problema sanitario crescente – causato principalmente dall’uso improprio ed eccessivo di antibiotici nella pratica medica e veterinaria – che sta generando “supermicrobi”, cioè batteri, virus, parassiti e funghi resistenti a macchia d’olio la maggior parte, se non tutti, i farmaci disponibili per trattare le infezioni causate da questi agenti patogeni.

A questo problema se ne deve aggiungere un altro: sono pochissimi gli studi clinici in fase di sviluppo per testare nuovi antibiotici, perché non è redditizio per l’industria farmaceutica investire in farmaci che potrebbero smettere di essere efficaci in tempi relativamente brevi.

Ci sono pochissimi studi clinici in fase di sviluppo per testare nuovi antibiotici perché l’industria farmaceutica non li trova redditizi.

In questo contesto, l’OMS suggerisce che gli Stati attuino politiche che aiutino a prevenire e controllare la generazione di supermicrobi. Nel 2022, con l’entrata in vigore della Legge 27.680, l’Argentina è diventato il primo Paese della regione a dotarsi di uno standard volto a promuovere l’uso responsabile degli antibiotici e a regolamentarne l’uso e la vendita. Per acquistare questi farmaci, infatti, è ormai necessaria una doppia prescrizione, come avviene per gli psicofarmaci.

Così, un gruppo di ricerca ha ideato una strategia originale per potenziare l’azione degli antibiotici e, quindi, potrebbe essere utile nella lotta contro i superbatteri. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista scientifica Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS), una delle pubblicazioni più apprezzate nel mondo della scienza.

Sinergia antibiotica

Negli ultimi decenni, utilizzando le nanotecnologie, sono stati sviluppati metodi per incapsulare i farmaci all’interno di particelle microscopiche e, in questo modo, dirigere il farmaco nella sede dell’organismo dove è destinato ad agire e, inoltre, regolare la velocità con cui viene rilasciato .la medicina in quel posto.

“La novità del nostro lavoro è che incapsuliamo un antibiotico all’interno di un agente incapsulante che ha anche attività antibiotica e, inoltre, dimostriamo che queste nanostrutture hanno un’attività biologica sinergica”, rivela Mario Tagliazucchi, ricercatore CONICET presso l’Istituto di Chimica Fisica di Materiali, Ambiente ed Energia (INQUIMAE) e uno degli autori del lavoro pubblicato su PNAS.

Mario Tagliazucchi. Fotografia: Diana Martinez Llaser

Tagliazucchi, professore presso la Facoltà di Scienze Esatte e Naturali dell’UBA, sta lavorando con il suo team INQUIMAE in questa linea di ricerca insieme al gruppo di Martin Conda-Sheridan, uno scienziato argentino che lavora presso l’Università del Nebraska , negli Stati Uniti.

Entrambi i gruppi hanno deciso di riunirsi per collaborare allo studio dei peptidi anfifilici (AP) come agenti incapsulanti: «Sono molecole promettenti per affrontare il problema della resistenza microbica agli antibiotici perché attaccano la membrana batterica e la rompono», spiega Tagliazucchi, aggiungendo : “In lavori precedenti, abbiamo scoperto che queste molecole potevano incapsulare determinate sostanze, quindi abbiamo deciso di vedere se potevamo usare questi peptidi per incapsulare gli antibiotici e se, in questo modo, potevamo ottenere un’azione sinergica.”

Hanno provato due diverse strategie. Da un lato hanno utilizzato una sostanza antibiotica incapsulata negli AP. D’altro canto hanno utilizzato gli PA e l’antibiotico combinati, cioè senza incapsulamento. La sostanza antibiotica utilizzata per gli esperimenti è efficace solo contro un gruppo di batteri, i cosiddetti “gram+”, perché nei batteri gram- non può attraversare la parete batterica ed entrare.

La novità di questo lavoro è che il team ha incapsulato un antibiotico all’interno di un agente incapsulante che ha anche attività antibiotica.

Quindi, hanno confrontato entrambe le strategie con i batteri gram+ e gram-: “Sia l’incapsulamento che la combinazione hanno funzionato bene per attaccare entrambi i tipi di batteri. Cioè in entrambi i casi assistiamo ad un’azione sinergica tra le due molecole perché, in entrambi i tipi di batteri, il peptide anfifilico genera pori attraverso i quali può penetrare l’antibiotico. In definitiva, il risultato è un effetto antibiotico ad ampio spettro», sottolinea.

Sebbene entrambe le strategie siano state efficaci, l’incapsulamento genera maggiori aspettative nel gruppo di ricerca a causa della possibilità che offre di controllare la velocità di rilascio dell’antibiotico incapsulato che, a sua volta, potrebbe essere la chiave per mantenere una concentrazione terapeutica efficace e ridurre la tossicità. Nel lavoro pubblicato su PNAS, infatti, hanno testato la strategia di incapsulamento in un modello che permette di studiare l’attività antibatterica in vivo. Per fare questo, hanno utilizzato larve che erano state precedentemente infettate da batteri Gram. “Negli studi in vivo, la nostra strategia di incapsulamento ha mostrato una migliore efficacia antibiotica rispetto alla polimixina B, un antibiotico che agisce contro i batteri Gram”, riferisce Tagliazucchi.

Anche se c’è ancora molta strada da fare, lo studio rappresenta un passo avanti significativo nella lotta alla resistenza antimicrobica: “Penso che ciò che è interessante qui sia la strategia di combinare due antibiotici incapsulandone uno dentro l’altro, che è nuova, che ha non è stato fatto”, sottolinea Tagliazucchi. “I risultati che abbiamo ottenuto sono molto promettenti, ma si tratta di sistemi molto complessi e abbiamo ancora molto da capire sul loro funzionamento”, conclude.

Gli autori del lavoro pubblicato su PNAS sono Huihua Xinga, Luana Janaína de Campos, Aramis Jose Pereira, Maria Mercedes Fiora, Fabio Aguiar-Alvese, Mario Tagliazucchi e Martin Conda-Sheridan.

 
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