Gli antibiotici resistenti ai batteri Nuovi farmaci

Gli scienziati sperano che una nuova scoperta possa dare una spinta alla vancomicina, un antibiotico "di ultima istanza" la cui efficacia è stata indebolita da batteri resistenti alle sue azioni.

Introdotto per la prima volta nel 1958, la vancomicina è usata per trattare le infezioni quando altri antibiotici falliscono. Tuttavia, a partire dalla fine degli anni '80, è emerso un batterio resistente alla vancomicina, che ha portato gli scienziati a progettare versioni più potenti del farmaco.

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Ora i ricercatori hanno sviluppato una nuova versione di vancomicina che potrebbe rivelarsi ancora più efficace delle versioni precedenti.

Il composto aggiornato attacca i batteri in tre modi diversi, che si sono dimostrati migliaia di volte più potenti della versione originale, secondo i risultati dei test di laboratorio.

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Una lunga ricerca di vancomicina migliorata

La vancomicina uccide impedendo ai batteri di costruire pareti cellulari. Lo fa legandosi ai precursori della parete cellulare, che contengono due copie dell'amminoacido D-alanina.

I batteri resistenti alla vancomicina hanno sostituito una D-alanina con un altro amminoacido, l'acido D-lattico. Questo cambiamento dalla doppia D-alanina riduce la capacità della vancomicina di legarsi al bersaglio di 1 000 volte. Di conseguenza, è meno efficace nell'uccidere i batteri.

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Le infezioni batteriche possono essere mortali. Più di 23.000 persone muoiono ogni anno a causa di infezioni causate da organismi resistenti agli antibiotici o ai farmaci antimicrobici, secondo il Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Circa 1, 300 di questi decessi sono dovuti a Enterococcus resistenti alla vancomicina - batteri che sono stati etichettati come "grave minaccia" dal CDC.

resistente alla vancomicina Staphylococcus aureus

(VRSA) - che causa infezioni da stafilococco - esiste anche, ma è meno comune.

Nel 2011, i ricercatori dello Scripps Research Institute di La Jolla, in California, hanno ridisegnato la vancomicina in modo che potesse legarsi al precursore della parete cellulare che contiene sia D-alanina che acido D-lattico, una cosiddetta "tasca" modifica.

"Molti ritengono che questo sia un lavoro importante e bello perché comporta il passaggio a un singolo atomo in vancomicina per contrastare un singolo cambiamento atomico nel precursore della parete cellulare batterica", ha scritto l'autore Dale Boger, PhD, co-presidente di The Scripps Dipartimento di Chimica dell'Istituto di ricerca, ha detto a Healthline.

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Ma c'è di più nella storia. Non solo la vancomicina ridisegnata si lega ai batteri che avevano una D-alanina e un acido D-lattico. Era anche in grado di legarsi ai batteri con la doppia D-alanina nei loro precursori della parete cellulare.

Quindi questa nuova versione di vancomicina era efficace contro i batteri resistenti e non resistenti.

Tuttavia, i ricercatori non si sono fermati qui.

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Antibiotico a tre modalità più potente

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In un nuovo studio pubblicato il 23 maggio negli Atti del diario del La National Academy of Sciences, Boger ei suoi colleghi descrivono come "si sono proposti di migliorare" la vancomicina ancora di più.

Aggiungendo alla loro modifica del 2011, hanno aggiunto due nuovi meccanismi di azione alla vancomicina "tascabile" nel tentativo di indebolire ulteriormente i batteri resistenti.

Una modifica periferica blocca i batteri dalla sintesi delle pareti cellulari. L'altra causa la perdita della membrana batterica, che porta alla morte cellulare.

Questo approccio ha notevolmente migliorato le capacità antimicrobiche della vancomicina.

"Le modifiche periferiche migliorano l'attività di potenza - e alla fine la durabilità - non aumentando il legame del bersaglio primario, ma agendo con meccanismi d'azione indipendenti", ha detto Boger.

Pubblicità Pubblicità I ricercatori hanno testato il composto in laboratorio. Era 25, 000 a 50, 000 volte più potente della forma originale di vancomicina contro Enterococcus

resistente alla vancomicina.

Era anche da 250 a 500 volte più potente del tipo di vancomicina attualmente utilizzato nelle cliniche. Inoltre, quando i ricercatori hanno testato Enterococcus

resistenti alla vancomicina contro il composto in tre parti, i batteri non sono stati in grado di sviluppare resistenza anche dopo 50 cicli.

Molti antibiotici falliscono dopo pochi round.

Ciò potrebbe significare che il composto sarà più resistente - durerà molto tempo prima che i batteri reagiscano e diventino resistenti al farmaco.

"Un antibiotico a cui i batteri non possono sviluppare resistenza è il Santo Graal", ha detto a Healthline David Weiss, PhD, professore associato di medicina e direttore del Centro di resistenza agli antibiotici di Emory presso l'Emory University.

"Sembra improbabile che ciò sia possibile", ha aggiunto, "ma possiamo certamente sviluppare antibiotici per i quali è molto meno probabile che si verifichi una resistenza, e il presente studio svolge un ottimo lavoro. "

Weiss non è stato coinvolto nell'ultimo studio.

Boger pensa che il nuovo composto sarebbe duraturo perché se i batteri riuscissero a superare uno dei meccanismi d'azione dell'antibiotico, sarebbero comunque uccisi dagli altri due. Per sviluppare la resistenza, i batteri dovrebbero superare contemporaneamente tutti e tre i meccanismi d'azione, uno scenario improbabile ma non impossibile.

"I batteri hanno così tanti modi diversi di resistere agli antibiotici, sembra impossibile che alla fine la resistenza non si sviluppi", ha detto Weiss. "Ad esempio, anche se le cellule [batteriche] non sono in grado di sopportare l'azione della vancomicina modificata, potrebbero trovare un modo per sequestrarlo o degradarlo e quindi evitare preventivamente la sua attività."

Il nuovo composto ha ancora una lunga strada da percorrere prima di poter essere utilizzato nella clinica, compresi test sugli animali e studi clinici sull'uomo. Solo allora gli scienziati sapranno se è sicuro ed efficace.

"Sarà importante testare questo nuovo antibiotico modificato nel contesto di un'infezione in futuro", ha detto Weiss. E ha aggiunto che non tutto ciò che funziona in laboratorio finisce per funzionare in situazioni di vita reale.

Boger ha detto che spera anche di semplificare la produzione del composto - attualmente ci vogliono 30 passi. Ciò renderebbe più economica e più utile un'altra linea di difesa contro le infezioni pericolose.

Weiss ha affermato che la maggior parte delle approvazioni per nuovi antibiotici negli ultimi decenni sono state per "derivati di classi esistenti", come il lavoro svolto dal gruppo di Boger.

Ma non è l'unico metodo per proteggere le persone dalle infezioni.

"Ora ci si concentra maggiormente sull'identificazione di nuove classi [di antibiotici]", ha affermato Weiss. "Data la crisi che affrontiamo, tutti gli approcci sono necessari e benvenuti. "

Anche se la nuova vancomicina riesce nella clinica, gli scienziati probabilmente non saranno in grado di riposare presto, specialmente quando si lavora contro l'adattabilità del mondo microscopico.

"Gli scienziati sono, e lo saranno sempre, cercando di rimanere un passo avanti all'evoluzione batterica", ha detto Weiss.

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