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MOLECULAR BASIS OF ANTIBIOTIC TRANSLOCATION

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Le scoperte sui batteri Gram-negativi possono offrire una nuova prospettiva di vita agli antibiotici

Alcuni ricercatori finanziati dall’UE e dall'industria hanno fornito nuove spiegazioni sul modo con cui le molecole entrano e escono da batteri, nel quadro di un’iniziativa a livello europeo per contrastare la resistenza agli antimicrobici.

Salute

Un team multidisciplinare di ricercatori europei ha prodotto nuove conoscenze sul modo con cui le molecole penetrano attraverso le pareti cellulari di batteri e sul modo con cui i batteri si difendono snidandole. Tali esiti, ottenuti dal progetto TRANSLOCATION, possono essere utili per selezionare e ottimizzare molecole promettenti, eventualmente utili per sviluppare nuovi farmaci antibiotici. TRANSLOCATION rientrava della più ampia iniziativa New Drugs for Bad Bugs. Questa piattaforma è in prima fila nell’impegno dell’UE contro la crescente capacità dei batteri di sviluppare la resistenza agli attacchi. Si tratta di un’evoluzione che, secondo l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), sta “divenendo un’emergenza della sanità pubblica di proporzioni ancora sconosciute”. “La gente sta diventando sempre più cosciente che potrebbe arrivare il momento in cui non avremo farmaci sufficienti a contrastare le infezioni batteriche” afferma Mathias Winterhalter, co-coordinatore del progetto TRANSLOCATION e professore di biofisica alla Jacobs University Bremen in Germania. Pochi incentivi per nuovi farmaci Negli ultimi 30 anni, solo due nuove classi di antibiotici sono giunte sul mercato. L’insufficiente modello aziendale per una maggiore produzione implica la perseveranza da parte di poche aziende farmaceutiche soltanto. Uno degli ostacoli allo sviluppo di nuovi farmaci è la scarsa comprensione delle modalità di penetrazione delle molecole all’interno dei batteri. Per investigare su tale fondamentale aspetto scientifico, TRANSLOCATION ha costituito un team forte di 150 elementi (fisici, chimici e microbiologi clinici), incoraggiandolo a lavorare in sinergia con modalità insolitamente aperte. “Ognuno deve essere disponibile a illustrare in ogni momento ciò che sta facendo a ogni altro componente” specifica il prof. Winterhalter. “Occorre fare assegnamento sulle persone perché non si limitino a tenere la propria ricerca segreta fino alla pubblicazione”. I borsisti Marie Curie sono riusciti a risolvere varie strutture di porine in relazione a diversi batteri Gram-negativi, tra cui il Campylobacter, il Vibrio cholera e l’Enterobacter aerogenes. Le porine sono proteine della membrana, che formano un poro pieno d’acqua attraverso la parete cellulare esterna dei batteri. Lo studio sulle modalità con cui svolgono la loro funzione filtrante (consentendo l’accesso all’interno dei batteri soltanto a molecole fino a una determinata dimensione) è una strada promettente di ricerca. “La presenza di una struttura ad alta risoluzione ci ha consentito di utilizzare una modellizzazione computerizzata per tracciare un’immagine molecolare di come gli antibiotici si insinuano all’interno delle porine” commenta il prof. Winterhalter. Autodifesa Una seconda area della ricerca ha riguardato le pompe di efflusso, ovvero il meccanismo con cui i batteri si difendono espellendo determinate molecole. Il team si è dedicato a scoprire come i batteri riconoscano tale molecole. “Abbiamo contribuito a capire come funziona la pompa di efflusso per determinate molecole, come i batteri vi agiscano con l’obiettivo finale di poter creare un bloccante,” dichiara il prof. Winterhalter. Se gli scienziati capiranno come impedire ai batteri di espellere le molecole giuste, sarebbe possibile agli antibiotici esistenti recuperare nuovamente efficacia. La scelta di mettere a disposizione le scoperte ad altri scienziati ha costituito una terza finalità del progetto. Il team ha utilizzato un registro di laboratorio elettronico contenente la descrizione dei loro risultati e i metodi impiegati per ottenerli. Tutti gli esiti significativi sono stati pubblicati su giornali accademici, ma il team ora sta lavorando su un database, diretto a rendere liberamente disponibili dati più dettagliati. “È per noi necessario essere molto più aperti, perché i contribuenti vogliono sapere per cosa pagano ‒ conclude il prof. Winterhalter ‒ ma anche perché, di fronte a grandi problemi, occorre un quadro davvero grande, per poter risolvere qualcosa e occorre che tantissime persone vi contribuiscano.” TRANSLOCATION è stato finanziato dall'Iniziativa sui medicinali innovativi, un partenariato pubblico-privato tra l'UE e l'industria farmaceutica europea.

Parole chiave

TRANSLOCATION, resistenza agli antimicrobici, antibiotici, batteri Gram-negativi, porine, pompa di efflusso

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