Un farmaco per la fertilità si dimostra promettente nella lotta contro la resistenza agli antibiotici
Nonostante i notevoli sforzi compiuti per combattere il batterio Streptococcus pneumoniae, questo patogeno resta una grave minaccia per la salute umana, e in particolare per quella dei bambini piccoli. Ogni anno 14 milioni di bambini al di sotto dei 5 anni di età vengono colpiti da gravi malattie a seguito di tale infezione e oltre 800 000 non sopravvivono. Sebbene lo S. pneumoniae possa essere trattato con farmaci a base di penicillina, come l’amoxicillina, ceppi resistenti sono sempre più comuni. Il progetto GetToKnowPneumo ha ricevuto un finanziamento nell’ambito del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie per scoprire nuove informazioni sulla biologia cellulare del batterio. Liselot Dewachter, borsista dell’Università di Losanna, in Svizzera, illustra gli obiettivi del progetto: «Oltre a ottenere dati sul ciclo cellulare, la nostra speranza era poter convertire i risultati in applicazioni pratiche che possano essere utilizzate in ambito clinico.»
La forma è importante
Sapendo che lo sviluppo di nuovi antibiotici può richiedere più di dieci anni, i ricercatori si sono proposti di individuare i farmaci in grado di aumentare l’attività antimicrobica degli antibiotici esistenti. La combinazione di farmaci che agiscono sullo stesso processo crea un effetto sinergico, nel senso che la loro combinazione è più forte della somma degli stessi presi singolarmente. Dato che il funzionamento dell’amoxicillina si basa sulla perturbazione della crescita e della divisione delle cellule batteriche, il team si è avvalso dell’interferenza CRISPR per identificare i geni responsabili del mantenimento di una dimensione cellulare adeguata. «L’interferenza CRISPR è una versione modificata di CRISPR cui il DNA non viene tagliato, ma viene inibita l’espressione dei geni bersaglio del sistema di interferenza CRISPR», spiega Dewachter. I ricercatori hanno quindi impiegato la citometria a flusso in fluorescenza per rilevare le caratteristiche di interesse nelle singole cellule, che in questo caso erano i cambiamenti della struttura cellulare. «Questo batterio di solito ha una forma ovale che assomiglia a una palla da rugby. Tuttavia, abbiamo scoperto che può assumere la forma di un bastoncino molto lungo quando alcune proteine sono esaurite», afferma Dewachter. Il suo team ha dimostrato che questo fenotipo veniva originato da un trasporto insufficiente dei precursori della parete cellulare nella membrana della cellula, un risultato dell’inibizione dell’undecaprenil-fosfato (Und-P), il vettore lipidico responsabile di questo processo.
Un vecchio farmaco utilizzato in un modo nuovo
Grazie a queste informazioni, il team ha identificato il clomifene, un farmaco per la fertilità, quale candidato per una terapia combinata con l’amoxicillina. Questo farmaco approvato dalla FDA inibisce la sintesi dell’Und-P. In laboratorio, il trattamento combinato ha reso lo S. pneumoniae resistente ai farmaci nuovamente sensibile a concentrazioni rilevanti di amoxicillina. Se i risultati si dovessero confermare validi per le infezioni umane, questo approccio potrebbe essere utilizzato per combattere efficacemente la resistenza ed estendere la durata dell’applicazione clinica del nostro attuale arsenale antibiotico. Al momento è in preparazione un manoscritto che sarà concluso nei prossimi mesi. I risultati del progetto sono stati presentati, prima della pandemia di COVID, alla conferenza «Bacterial Morphogenesis, Survival and Virulence: Regulation in 4D», che si è tenuta nel 2019 in Sudafrica. «Anche se il finanziamento del progetto è terminato, stiamo continuando a seguire questa linea di ricerca fino alla fine», osserva Dewachter. Attualmente, alcuni collaboratori stanno eseguendo test in vivo per verificare il potenziale clinico di questa nuova strategia di trattamento. «Inoltre, stiamo valutando la possibilità di richiedere un brevetto, nella speranza di passare alle applicazioni cliniche.»
Parole chiave
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