Antibioticoresistenza: nuove speranze dagli insetti

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Molti insetti, notoriamente, trasmettono malattie e questo, probabilmente contribuisce alla diffidenza che molte persone esternano istintivamente alla vista di un insetto. Ora, però, le cose potrebbero cambiare: alcuni ricercatori hanno scoperto che dozzine di microrganismi che vivono dentro o sopra molte specie di insetti producono composti antimicrobici, alcuni dei quali potrebbero rappresentare la chiave per lo sviluppo di nuovi farmaci antibiotici.

Sappiamo che ormai molti batteri stanno diventando resistenti agli antibiotici convenzionali e la pipeline dello sviluppo di nuovi antibiotici è sempre più lenta.abbiamo una sempre maggiore domanda di nuovi antibiotici ma l’offerta è in continua diminuzione“, spiega Gerry Wright, che dirige l’Istituto Michael G. DeGroote per la ricerca sulle malattie infettive presso la McMaster University.

La maggior parte dei farmaci antibiotici sono stati selezionati dai batteri che vivono nel terreno. Ma Cameron Currie, professore di batteriologia all’Università del Wisconsin-Madison, afferma che cercare nel terreno nuovi antibiotici è diventato sempre più inutile. “Continiuamo a trovare antibiotici già noti, siamo ormai quasi convinti che è rimasto poco da cercare in quel settore

Ci sono circa 10 milioni di specie [di insetti] sul pianeta“, dice Currie. “Ciò implica un enorme potenziale per molti nuovi composti [antibiotici]“.

Combattenti microbici

Ogni insetto contiene un intero ecosistema di microrganismi, proprio come il microbioma trovato nell’uomo. E c’è una qualità che molti di quei microbi associati agli insetti hanno in comune, dice Jonathan Klassen, assistente professore di biologia molecolare e cellulare all’Università del Connecticut e autore dello studio.

Non vanno molto d’accordo tra loro.

E non andare d’accordo, significa che cercano costantemente di uccidersi a vicenda attraverso una vera e propria guerra biochimica. Molti dei microrganismi negli insetti producono composti tossici per altri microbi, essenzialmente antibiotici naturali.

Alcuni di questi antibiotici naturali attirarono l’attenzione di Currie quando ancora era uno studente, alla ricerca di formiche tagliafoglie. Le formiche tagliafoglie sono tra i giardinieri più prolifici in natura. In realtà non mangiano le foglie che tagliano, ma le usano per coltivare un tipo speciale di funghi per il cibo. Tuttavia, non è facile essere un coltivatore di funghi. “Come tutti gli agricoltori, le formiche hanno problemi con le malattie“, racconta Currie. “Ho trovato un agente patogeno specializzato che attacca il loro giardino di funghi“.

Fortunatamente, le formiche hanno uno strumento per affrontare il problema. Una specie di batteri che vivono sugli esoscheletri delle formiche produce una tossina che uccide l’agente patogeno. Come i pesticidi usati da un giardiniere, la tossina mantiene il giardino libero dalle malattie delle formiche.

La scoperta ha ispirato la curiosità di Currie. Se le formiche utilizzano questi composti batterici per trattare le infezioni nei loro giardini fungini, i medici potrebbero usarli per curare le malattie nelle persone? Se sì, quali altri insetti potrebbero avere microbi che combattono le malattie? Per rispondere a queste domande, Currie e il suo team hanno trascorso anni a raccogliere migliaia di insetti, compresi gli scarafaggi, dall’Alaska al Brasile.

Il team ha testato i batteri di ciascun insetto per determinare se potevano uccidere comuni agenti patogeni umani, come l’E. coli e Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA). Hanno quindi confrontato i risultati ottenuti dai ceppi di batteri degli insetti con quelli di ceppi batterici estratti da piante e terreno.

Testare un nuovo antibiotico

Una volta che uno scienziato accerta che un determinato ceppo di batteri può uccidere i germi, il passo successivo nello sviluppo del farmaco è determinare quale composto batterico sia responsabile dell’attività antimicrobica, come un cuoco che cerca l’ingrediente segreto in una zuppa particolarmente deliziosa.

La squadra di Currie ha trovato dozzine di ceppi batterici promettenti negli insetti. Ciascuno di questi ceppi potrebbe produrre una molecola che potrebbe essere un nuovo composto antibiotico. Questo di per sé è un grande risultato. Ma i ricercatori hanno fatto un ulteriore passo in avanti. Hanno isolato un composto da un ceppo batterico particolarmente promettente e hanno dimostrato che inibisce le infezioni fungine nei topi, un passo importante nello sviluppo dei farmaci.

Il composto, la ciclomicina, si trova sulle formiche brasiliane, parenti stretti delle formiche che Currie ha studiato come studente durante il dottorato. Sebbene siamo ancora lontani dall’approvazione di un nuovo farmaco, la ricerca dimostra che è possibile isolare nuovi antibiotici dagli insetti.

Wright, un ricercatore di antibiotici che non ha partecipato allo studio, afferma che ricerche precedenti hanno dimostrato che singole specie di insetti contenevano composti antimicrobici. Ma questo è il primo studio a dimostrare in modo completo che gli insetti come gruppo sono una promettente fonte di nuovi antimicrobici. “Nessuno ha mai effettuato uno studio su questa scala sugli insetti prima d’ora“, spiega Wright.

Currie spera che la cipomicina possa un giorno essere approvata per curare le infezioni da lieviti nelle persone. Ma prima che ciò accada, deve subire anni di ulteriori test. “La [ciclomicina] è lontana un milione di miglia [dall’approvazione]“, dice Wright. “Questa è la realtà, quando si scopre un nuovo farmaco occorrono anni di test e ricerche per accertare che non sia dannoso per l’uomo”.

Secondo Wright, però, i ricercatori hanno già superato uno degli ostacoli più difficili nello sviluppo del farmaco dimostrando che il composto funziona nei topi. Sforzi come questo studio sono cruciali per mantenere la pipeline antibiotica attiva in modo che la malattia non prenda il sopravvento.

Alla fine, le conseguenze di un mondo senza antibiotici sono sufficienti per spingere gli scienziati a cercare nuovi farmaci in luoghi non convenzionali, anche se questo significa guardare in uno scarafaggio.