Valutazione di una molecola che debella i batteri resistenti agli antibiotici?

Sintesi e valutazione biologica del prodotto naturale antimicrobico Lipoxazolidinone A

I ricercatori della North Carolina State University hanno sintetizzato un analogo del lipoxazolidinone A, una piccola molecola efficace contro i batteri resistenti ai farmaci come l'MRSA. Questa molecola, un nuovo composto sintetico ispirato a un prodotto naturale, potrebbe essere un utile strumento per studiare altre infezioni Gram-positive e potrebbe avere implicazioni per la futura creazione di farmaci.

Il lipoxazolidinone A è un prodotto naturale precedentemente isolato dai batteri che vivono nei sedimenti marini. È un metabolita secondario, una piccola molecola prodotta dai batteri che non è fondamentale per la sua sopravvivenza ma è prodotta per uno scopo secondario, come la difesa. 
Quando il lipoxazolidinone A è stato inizialmente isolato, si è notato che sembrava efficace contro i batteri Gram-positivi, come l'MRSA.

Joshua Pierce voleva a confermare quelle scoperte originali e capire come la struttura della molecola fosse correlata alla sua funzione; in breve, voleva ricreare la molecola per vedere quali porzioni erano direttamente responsabili delle sue proprietà antimicrobiche e quindi potenzialmente migliorare su quella struttura.

Batteri patogeni nell'intestino

Pierce, insieme a Kaylib Robinson, ancora studente della NC, e gli ex studenti Jonathan Mills e Troy Zehnder, hanno usato nuovi strumenti chimici per sintetizzare il lipoxazolidinone A in laboratorio. Hanno potuto confermare che la sua struttura chimica corrispondeva a ciò che inizialmente era stato indicato, quindi hanno lavorato per identificare la porzione della molecola, responsabile dell'attività contro i batteri Gram-positivi. Il loro risultato è stato un composto con potenza aumentata, denominato JJM-35.

Hanno testato JJM-35 contro un pannello di batteri resistenti e non resistenti. Quando l’hanno testato contro MRSA in-vitro, hanno scoperto che la molecola sintetizzata era fino a 50 volte più efficace del prodotto naturale contro diversi ceppi batterici. Inoltre, hanno scoperto che la molecola era spesso più efficace contro ceppi batterici resistenti rispetto a ceppi non resistenti.

"Il lato interessante di questo lavoro , - dice Pierce - è stato che abbiamo identificato come queste molecole potrebbero funzionare inibendo più vie biosintetiche direttamente o indirettamente. Ciò significa che i batteri potrebbero avere difficoltà a sviluppare resistenza ai potenziali farmaci sviluppati da queste molecole".

S’impone dunque la necessità di lavorare di più in questa direzione,  e Pierce spera che JJM-35 e composti simili possano essere usati come strumenti per studiare altri batteri Gram-positivi e fornire una piattaforma per lo sviluppo di una nuova classe di agenti anti-infettivi.

"A questo punto, abbiamo un'impalcatura chimica che costituisce un pezzo di partenza del puzzle complessivo. Sappiamo che questo pezzo è efficace , - ha quindi affermato Pierce- e in questo momento tutti gli sforzi si concentrano sulla valutazione delle proprietà di queste molecole e sulla loro efficacia in vivo . La speranza è che possiamo costruire su queste premesse per creare farmaci efficaci contro l'MRSA e altri batteri resistenti in un momento di estremo bisogno di sviluppo antimicrobico, aumentando allo stesso tempo lo spettro di attività".

Il lavoro si deve ai finanziamenti ricevuti dal National Institutes of Health e dal Fondo per l'innovazione del Cancelliere dello Stato dell'NC e dal sostegno dell'Istituto di medicina comparativa presso lo Stato dell'NC.