Sono in fase di sviluppo nuovi antibiotici sintetici superpotenti in grado di sopprimere “superbatteri“, compreso l’MRSA, senza una resistenza rilevabile. A dichiararlo in una recente ricerca sono stati gli scienziati dell’Università di Liverpool.
Gli approfondimenti sullo studio possono essere rintracciati presso il sito dell’Università di Liverpool.
Antibiotici sintetici: uno studio pionieristico che potrebbe salvare tante vite umane
Il team di scienziati ha sviluppato versioni di antibiotici sintetici semplificate della molecola teixobactin, utilizzata dai batteri produttori per uccidere altri batteri nel suolo. I ricercatori hanno creato e testato una libreria unica di versioni sintetiche dell’antibiotico “che cambia le regole del gioco”, ottimizzando le caratteristiche chiave del farmaco per migliorarne l’efficacia e la sicurezza, oltre a consentirne la produzione su larga scala a basso costo.
Il ricercatore capo Dr. Ishwar Singh ha dichiarato: “L’introduzione della diversità sintetica per generare la libreria di teixobactine sintetiche è importante per superare gli alti tassi di fallimento associati alle fasi successive dello sviluppo di farmaci”.
Questa ricerca pionieristica del Dr. Singh, ha a capo un esperto nella scoperta e nello sviluppo di farmaci antimicrobici e nella chimica medicinale presso il Center of Excellence in Infectious Diseases Research (CEIDR) di Liverpool. Gli ultimi risultati sono stati raggiunti nell’ambito di un progetto Small Business Research Initiative (SBRI), finanziato dal Department of Health and Social Care. Questo programma è stato realizzato da Innovate UK per conto di DHSC, con l’obiettivo di creare cinque composti di piombo per un uso futuro nella battaglia contro la resistenza antimicrobica (AMR).
La ricerca prodotto evidenze sugli antibiotici sintetici come le teixobactine sintetiche semplificate che sopprimono un’ampia gamma di batteri prelevati da individui, dove gli attuali antibiotici non producono nessun risultato. Gli esperti hanno anche sradicato con successo l’MRSA nei topi e si è scoperto che si accumulavano nei siti di infezione fino a 24 ore in quantità maggiori di quelle necessarie per uccidere i superbatteri.
Questi risultati sono un indizio fondamentale per lo sviluppo di future terapie con una sola dose di teixobactin al giorno per infezioni batteriche resistenti sistemiche che mettono a rischio la vita. Le teixobactine sintetiche sono risultate più robuste e stabili a temperatura ambiente per anni, quindi non necessitano di una catena del freddo per la distribuzione e lo stoccaggio, quindi hanno il potenziale per affrontare le infezioni batteriche resistenti in diversi contesti clinici a livello globale.
Il Dr. Singh ha anche identificato progetti e metodi per “aumentare” a buon mercato antibiotici sintetici basati sulla teixobactina naturale, troppo costosa in passato. Sostituendo alcuni amminoacidi sulla molecola con alternative a basso costo disponibili in commercio, il costo dei materiali è stato ridotto di oltre 2.000 volte, migliorando al contempo efficacia e sicurezza. I ricercatori hanno sviluppato una sintesi in fase solida altamente efficiente utilizzando l’automazione, accelerando una singola fase di accoppiamento da 30 ore a soli 10 minuti con rese elevate.
Non solo, il team ha ottimizzato la preparazione per aumentare la resa da 30 mg a 1 g e oltre. Il processo può ora essere adattato per applicazioni fino a 1 kg di scala o superiore, semplicemente aumentando la scala e le dimensioni del reattore. La scalabilità è un elemento chiave importante per la produzione commerciale per realizzare il potenziale terapeutico delle teixobactine sintetiche.
Il Dr. Singh ha dichiarato: “La nostra motivazione è adattare la molecola naturale di teixobactina e renderla adatta all’uso umano. Questo è un viaggio. Attraverso questo progetto abbiamo dimostrato che possiamo realizzare molecole sintetiche a basso costo e con elevata sicurezza, che potentemente uccide i batteri resistenti nei topi. Il vantaggio della diversità sintetica è che possiamo selezionare o deselezionare le proprietà e modificare le molecole per incidere sulla potenza e altre qualità simili a quelle dei farmaci”.
“Il nostro obiettivo finale – Ha continuato lo scienziato – È quello di avere un numero di farmaci vitali dal nostro teixobactin sintetico modulare piattaforma che può essere utilizzata come “ultima linea di difesa” contro i superbug per salvare vite attualmente perse a causa dell’AMR”.
“I nostri prossimi passi saranno concentrarci sul vantaggio centrale della teixobactina sintetica per superare i batteri multi-resistenti in diversi modelli di malattie, aumentare il processo, seguito da test di sicurezza, che se avranno successo, potrebbero essere potenzialmente utilizzati negli ospedali come nuova sperimentazione medicina e sarà trasformato in un farmaco adatto al trattamento delle infezioni batteriche resistenti negli esseri umani a livello globale. Lavoreremo con i colleghi del CEIDR che hanno esperienza negli antimicrobici dalla scoperta di farmaci alla clinica, per sviluppare le teixobactine sintetiche in farmaci vitali”.
Il professor William Hope, direttore del CEIDR, ha dichiarato: “Sono urgentemente necessari nuovi antibiotici sintetici per affrontare le esigenze mediche insoddisfatte relative a batteri multipli ed estremamente resistenti ai farmaci. Le infezioni dovute a questi superbatteri compromettono i risultati del trattamento per molti pazienti. Le teixobactine hanno il potenziale per fornire nuove preziose opzioni terapeutiche per i pazienti in tutto il Regno Unito e nel mondo”.
Il segretario alla salute e all’assistenza sociale Sajid Javid ha dichiarato: “È fantastico vedere un lavoro così innovativo come questo accadere nel Regno Unito, un altro chiaro esempio di questo paese in prima linea nei progressi scientifici che possono avvantaggiare le persone in tutto il mondo”.
“La crescente ondata di resistenza agli antimicrobici sta minacciando il futuro della medicina moderna, con le infezioni attualmente curabili che diventano incurabili e le procedure mediche di routine come il taglio cesareo stanno diventando molto meno sicure”.
“Continuare a sviluppare nuovi farmaci è fondamentale per garantire che questo rischio non diventi realtà ed è per questo che questi risultati sono così incoraggianti”.
Il Dr. Phil Packer, responsabile dell’innovazione per AMR e vaccini presso Innovate UK, ha dichiarato: “Questo è stato un progetto eccellente e speriamo sinceramente che questo lavoro continui e vada molto oltre. C’è molto sviluppo in corso nello spazio AMR, per quanto di esso si concentra sulla modifica delle classi di molecole esistenti. Ciò è utile a breve termine, ma queste molecole di scaffold sono già familiari ai batteri, il che rende più probabile lo sviluppo di resistenza contro queste molecole. C’è una mancanza nella pipeline AMR per nuove classi di antibiotici, ed è qui che si inserisce questo progetto”.
Una revisione dell’AMR commissionata dal governo del Regno Unito ha previsto che entro il 2050 altri 10 milioni di persone soccomberanno ogni anno a infezioni resistenti ai farmaci. Inoltre, si ritiene che COVID-19 stia accelerando la minaccia globale della resistenza antimicrobica poiché molti pazienti infetti ricoverati in ospedale ricevono antibiotici per tenere sotto controllo le infezioni batteriche secondarie. Un maggiore uso di antibiotici porta ad un aumento della resistenza batterica. Lo sviluppo di nuovi antibiotici che possono essere utilizzati come ultima risorsa quando altri farmaci sono inefficaci è quindi un’area di studio cruciale per i ricercatori sanitari di tutto il mondo.