La manikomicina, peptide del suolo, colpisce un sito del ribosoma mai bersagliato da altri antibiotici

Dmitrii Travin, professore assistente di scienze farmaceutiche alla University of Illinois Chicago e primo autore dell'articolo su Nature, ha dichiarato in una nota della UIC: "Questo nuovo antibiotico è straordinario perché colpisce un sito del ribosoma che nessun'altra molecola aveva mai bersagliato prima." Travin ha aggiunto che il ribosoma è il bersaglio di circa un terzo di tutti gli antibiotici prescritti oggi.

La cosa conta perché i batteri hanno già difese contro i siti del ribosoma usati dai farmaci attuali. Legandosi a un sito nuovo, la manikomicina aggira queste difese. Alexander Mankin, professore di rilievo al Retzky College of Pharmacy della UIC e coautore, ha detto: "I batteri devono fare i salti mortali per trovare la resistenza."

Quando si lega, la manikomicina blocca l'uscita dal ribosoma di una molecola importante e ferma del tutto la sintesi proteica. Senza proteine, il batterio non può crescere né sopravvivere.

Come è stato trovato il composto

La manikomicina è un peptide prodotto naturalmente da Streptomyces rimosus, un batterio del suolo noto da decenni come fonte dell'ossitetraciclina, un antibiotico in uso dal 1950. Molti ricercatori davano per scontato che la specie non avesse più nulla da offrire.

La strada per ritrovarla è passata dal centro per la scoperta di antibiotici della McMaster University, in Canada. Qui i collaboratori hanno analizzato materiale di 255 ceppi batterici della Wright Actinomycetes Collection. Invece di esaminare miscele grezze, hanno separato la produzione chimica del batterio in frazioni più piccole, così da individuare composti presenti in quantità minime.

Mankin ha paragonato la scoperta a una cena in cui tutti si contendono la bistecca e ignorano il caviale nero nel piatto piccolo.

I risultati di laboratorio e i limiti

Contro E. coli sono sopravvissuti circa tre o quattro batteri in grado di trasmettere la resistenza genetica ogni dieci miliardi esposti. È sopravvissuta una quota maggiore di Klebsiella pneumoniae resistente agli antibiotici: circa uno ogni cento milioni. Sono conteggi di laboratorio, non una previsione per i pazienti.

La manikomicina entra inoltre nelle cellule batteriche attraverso diverse vie di trasporto. Secondo i ricercatori, questo potrebbe rendere più difficile lo sviluppo della resistenza.

Derek Lowe, chimico farmaceutico che scrive commenti indipendenti per la rivista Science, ha definito la manikomicina un "ottimo esempio" di composto trascurato. Ha però scritto che funziona contro "specie selezionate" di batteri, non tutte, e fallisce contro la maggior parte dei batteri Gram-positivi, categoria che comprende le infezioni da stafilococco. "Non sarà un farmaco miracoloso", ha scritto.

Cosa separa il laboratorio dalla clinica

Mankin ha detto che la manikomicina non rimane abbastanza a lungo nel sangue per uccidere in modo efficiente i batteri negli animali o nell'uomo. "Ci sono diverse cose di questo antibiotico che vanno migliorate prima che possa diventare un farmaco di uso clinico", ha detto.

Il gruppo conosce però la struttura chimica e il modo esatto in cui si lega al ribosoma. I collaboratori della University of Hamburg hanno ottenuto una struttura ad alta risoluzione del composto legato al ribosoma. I ricercatori hanno anche chiarito come il batterio che lo produce si protegge. Secondo loro, questo meccanismo potrebbe guidare modifiche capaci di superare strategie di resistenza simili.

"Se produci un'arma, devi proteggerti da essa", ha detto Travin.