Francesca Biagioli Una potente tossina vegetale, prodotta da un patogeno batterico che colpisce la canna da zucchero, sembra essere uno dei nuovi principali candidati contro l'antibiotico-resistenza. Si tratta dell'albicidina che ha mostrato la capacità di uccidere anche i superbatteri
@bowonpat/123rf
L’antibiotico-resistenza è uno dei problemi più seri e urgenti da affrontare nel campo della salute. La scienza non a caso continua a lavorare per trovare nuove alternative agli antibiotici che utilizziamo oggi e a cui pericolosi batteri sono diventati appunto resistenti.
Leggi anche: La resistenza agli antibiotici è l’epidemia silenziosa più letale dei nostri tempi (e nessuno ancora l’ha capito)
Uno dei maggiori candidati a diventare nuovo antibiotico deriva da una tossina che colpisce le foglie di canna da zucchero. Si tratta dell’albicidina, prodotta dal patogeno batterico delle piante Xanthomonas albilinans, che causa la devastante malattia delle ustioni fogliari nella canna da zucchero.
Si pensa che l’albicidina venga utilizzata dal patogeno per attaccare la pianta, consentendone poi la diffusione. È già noto da tempo che questa sostanza è in grado di uccidere diversi batteri tra cui due “superbatteri”, noti per la loro crescente resistenza agli antibiotici esistenti:
- Escherichia coli
- Staphylococcus aureus
Nonostante il suo potenziale antibiotico e la bassa tossicità negli esperimenti preclinici, lo sviluppo farmaceutico dell’albicidina è stato finora difficile, in quanto gli scienziati non sapevano esattamente come interagisse con il suo bersaglio, l’enzima batterico DNA girasi. Questo enzima si lega al DNA e, attraverso una serie di movimenti, lo torce, in un processo noto come superavvolgimento che è vitale per il corretto funzionamento delle cellule.
Ora, però, un nuovo team di ricerca coordinato dal dottor Dmitry Ghilarov del John Innes Centre, insieme ai laboratori del professor Roderich Süssmuth della Technische Universität di Berlino e del professor Jonathan Heddle dell’Università Jagellonica, in Polonia, ha sfruttato i progressi della microscopia crioelettronica per ottenere una prima istantanea dell’albicidina legata alla girasi.
In pratica, la nuova ricerca ha dimostrato che l’albicidina forma una sorta di “L”, che le consente di interagire sia con la girasi che con il DNA in un modo unico. In questo modo la girasi non può più muoversi per riunire le estremità del DNA.
@Nature Catalysis
Il modo in cui l’albicidina interagisce con la girasi è diverso dagli antibiotici esistenti ed è probabile che la molecola e i suoi derivati siano efficaci contro molti degli attuali batteri resistenti agli antibiotici.
Come ha dichiarato il dottor Ghilarov:
Sembra che, per la natura dell’interazione, l’albicidina si rivolga a una parte davvero essenziale dell’enzima ed è difficile per i batteri sviluppare una resistenza a questo. Ora che abbiamo una comprensione strutturale, possiamo cercare di sfruttare ulteriormente questa tasca di legame e apportare ulteriori modifiche all’albicidina per migliorarne l’efficacia e le proprietà farmacologiche.
Un lavoro che il team ha già iniziato, utilizzando quanto scoperto per sintetizzare chimicamente variazioni dell’antibiotico con proprietà migliorate. Nei test, queste varianti sono risultate efficaci contro alcune delle più pericolose infezioni batteriche che si contraggono in ospedale, tra cui Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Salmonella typhimurium.
Il dottor Ghilarov ha dichiarato:
Crediamo che questo sia uno dei nuovi candidati antibiotici più entusiasmanti da molti anni. Ha un’efficacia estremamente elevata in piccole concentrazioni ed è molto potente contro i batteri patogeni, anche quelli resistenti agli antibiotici ampiamente utilizzati come i fluorochinoloni. Questa molecola esiste da decenni. Ora i progressi nella microscopia crioelettronica hanno reso possibile determinare le strutture anche dei più elaborati complessi proteina-DNA. Essere la prima persona a vedere la molecola legata a il suo obiettivo e il modo in cui funziona è un enorme privilegio e la migliore ricompensa che uno scienziato possa avere. Ma questo lavoro è un grande lavoro di squadra e non lo avremmo fatto senza i nostri colleghi europei.
Un ottimo risultato insomma, che speriamo porti presto alla creazione e messa in commercio di un nuovo antibiotico che possa contrastare i superbatteri.
Seguici su Telegram | Instagram | Facebook | TikTok | Youtube
Fonte: Nature Catalysis
Leggi anche:
- Dalla solanina delle patate scoperto un nuovo antibiotico efficace contro funghi e batteri resistenti
- Antibiotico-resistenza: il miele di Manuka l’arma segreta che potrebbe risolvere la crisi dei superbatteri?
- È col cavolo che si combatte la resistenza agli antibiotici! Da broccoli e crucifere la sostanza chiave contro l’antibiotico-resistenza
