Una nuova piccola molecola offre una speranza nella lotta alla resistenza agli antibiotici

I ricercatori dell'Università di Oxford hanno sviluppato una nuova piccola molecola in grado di inibire l'evoluzione della resistenza agli antibiotici nei batteri e di renderli più sensibili agli antibiotici. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Chemical Science.

L'aumento globale dei batteri resistenti agli antibiotici rappresenta una delle maggiori minacce per la salute pubblica e lo sviluppo, poiché molte infezioni comuni diventano sempre più difficili da trattare. I batteri resistenti ai farmaci sono già direttamente responsabili di circa 1,27 milioni di decessi in tutto il mondo ogni anno e contribuiscono ad altri 4,95 milioni di decessi. Senza un rapido sviluppo di nuovi antibiotici e antimicrobici, questa cifra aumenterà significativamente.

Un nuovo studio condotto da scienziati dell'Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) e del Dipartimento di Farmacologia dell'Università di Oxford offre la speranza di scoprire una piccola molecola che agisce in combinazione con gli antibiotici per sopprimere l'evoluzione della resistenza ai farmaci nei batteri.

Un modo 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, causandone la morte cellulare. Tuttavia, questo danno al DNA può innescare un processo noto come "risposta SOS" nei batteri interessati. La risposta SOS ripara il DNA danneggiato nei batteri e aumenta il tasso di mutazioni genetiche, il che può accelerare lo sviluppo della resistenza agli antibiotici. In un nuovo studio, gli scienziati di Oxford hanno identificato una molecola in grado di inibire la risposta SOS, aumentando così l'efficacia degli antibiotici contro questi batteri.

I ricercatori hanno studiato una serie di molecole precedentemente segnalate come capaci di aumentare la sensibilità dello Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) agli antibiotici e di prevenirne la risposta SOS. L'MRSA è un tipo di batterio che normalmente vive in modo innocuo sulla pelle. Ma se penetra nell'organismo, può causare una grave infezione che richiede un trattamento antibiotico immediato. 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'attività contro l'MRSA in combinazione con la ciprofloxacina, un antibiotico fluorochinolonico. Ciò ha permesso loro di identificare la molecola inibitrice più potente della risposta SOS, chiamata OXF-077. In combinazione con diversi antibiotici di classi diverse, OXF-077 li ha resi più efficaci nel prevenire la crescita visibile dei batteri MRSA.

In una scoperta chiave, il team ha poi testato la suscettibilità dei batteri trattati con ciprofloxacina per diversi giorni per determinare la velocità con cui si sviluppava la resistenza agli antibiotici con o senza OXF-077. Hanno scoperto che l'insorgenza della resistenza alla ciprofloxacina era 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, quando batteri precedentemente resistenti alla ciprofloxacina venivano trattati con OXF-077, la loro suscettibilità all'antibiotico veniva ripristinata al livello dei batteri che non avevano sviluppato resistenza.

Questi risultati suggeriscono che OXF-077 sia una molecola utile per approfondire gli effetti dell'inibizione della risposta SOS nei batteri e per trattare le infezioni resistenti agli antibiotici. Sono necessari ulteriori studi per testare l'idoneità di queste molecole all'uso esterno, e questo farà 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.