Una nuova piccola molecola offre speranza nella lotta contro la resistenza agli antibiotici

I ricercatori dell'Università di Oxford hanno sviluppato una nuova piccola molecola in grado di sopprimere l'evoluzione della resistenza agli antibiotici nei batteri e rendere i batteri resistenti più suscettibili agli antibiotici. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Chemical Science.

L'aumento globale dei batteri resistenti agli antibiotici rappresenta una delle maggiori minacce alla salute pubblica e allo sviluppo, poiché molte infezioni comuni diventano sempre più difficili da trattare. Si prevede già che i batteri resistenti ai farmaci siano direttamente responsabili di circa 1,27 milioni di decessi in tutto il mondo ogni anno e contribuiscano ad altri 4,95 milioni di decessi. Senza il rapido sviluppo di nuovi antibiotici e antimicrobici, questa cifra aumenterà in modo significativo.

Una nuova ricerca condotta da scienziati dell'Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) e del Dipartimento di Farmacologia dell'Università di Oxford offre speranza per la scoperta di una piccola molecola che funziona in combinazione con gli antibiotici per sopprimere l'evoluzione dei farmaci resistenza nei batteri.

Uno dei modi in cui i batteri diventano resistenti agli antibiotici è attraverso nuove mutazioni nel loro codice genetico. Alcuni antibiotici (come i fluorochinoloni) agiscono danneggiando il DNA dei batteri, portando alla morte cellulare. Tuttavia, questo danno al DNA può innescare un processo noto come “risposta SOS” nei batteri colpiti. La risposta SOS ripara il DNA danneggiato nei batteri e aumenta il tasso di mutazione genetica, che può accelerare lo sviluppo della resistenza agli antibiotici. In un nuovo studio, gli scienziati di Oxford hanno identificato una molecola in grado di sopprimere la risposta SOS, aumentando così l'efficacia degli antibiotici contro questi batteri.

I ricercatori hanno studiato una serie di molecole precedentemente segnalate per aumentare la sensibilità dello Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) agli antibiotici e prevenire la risposta SOS dell'MRSA. L'MRSA è un tipo di batterio che solitamente vive in modo innocuo sulla pelle. Ma se entra nel corpo, può causare una grave infezione che richiede un trattamento immediato con antibiotici. L'MRSA è resistente a tutti gli antibiotici beta-lattamici, come penicilline e cefalosporine.

I ricercatori hanno modificato la struttura di diverse parti della molecola e ne hanno testato l'effetto contro l'MRSA in combinazione con la ciprofloxacina, un antibiotico fluorochinolonico. Ciò ha consentito l’identificazione della più potente molecola inibitrice della risposta SOS, denominata OXF-077. Se combinato con vari antibiotici di classi diverse, OXF-077 li ha resi più efficaci nel prevenire la crescita visibile dei batteri MRSA.

In una scoperta fondamentale, il team ha quindi testato la sensibilità dei batteri trattati con ciprofloxacina per diversi giorni per determinare la rapidità con cui si sviluppa la resistenza all'antibiotico con o senza OXF-077. Hanno scoperto che l’insorgenza della resistenza alla ciprofloxacina veniva significativamente soppressa nei batteri trattati con OXF-077 rispetto a quelli non trattati con OXF-077. Questo è il primo studio a dimostrare che un inibitore della risposta SOS può sopprimere l’evoluzione della resistenza agli antibiotici nei batteri. Inoltre, nel trattamento di batteri precedentemente resistenti alla ciprofloxacina, OXF-077 ha ripristinato la loro sensibilità all'antibiotico al livello dei batteri che non avevano sviluppato resistenza.

Questi risultati suggeriscono che OXF-077 è una molecola utile per studiare ulteriormente gli effetti dell'inibizione della risposta SOS nei batteri e per il trattamento delle infezioni resistenti agli antibiotici. Sono necessarie ulteriori ricerche per testare l'idoneità di queste molecole all'uso al di fuori dell'ambiente di laboratorio e faranno parte del lavoro in corso tra l'IOI e il Dipartimento di Farmacologia di Oxford per sviluppare nuove molecole in grado di rallentare e/o invertire lo sviluppo della resistenza agli antibiotici.