Ad un passo dalla crisi sanitaria (e non solo)
Il continuo diffondersi del fenomeno dell’antibiotico-resistenza rappresenta una delle sfide sanitarie cruciali del ventunesimo secolo. La disinformazione sul corretto impiego degli antibiotici e il loro conseguente abuso hanno condotto ad una crisi mondiale che, se non fermata in tempo, condurrà all’impossibilità di curarsi efficacemente e all’aumento delle morti per infezioni batteriche.
I dati parlano chiaro: uno studio recente dell’European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) riporta che nel 2015, nei Paesi dell’Unione europea e dello Spazio economico europeo, si sono verificati 671.689 casi di infezioni antibiotico-resistenti, a cui sono attribuibili 33.110 decessi, un terzo dei quali si è verificato proprio in Italia. Ma si tratta solo di un problema sanitario? Decisamente no.
Abbiamo sperimentato sulla nostra pelle le difficoltà determinate dall’emergenza COVID-19, che ha portato al crollo del sistema economico e politico internazionale, con picchi in negativo per quanto riguarda lavoro, occupazione, ricerca e sviluppo. Saremo in grado di resistere ad un’altra emergenza?
Alla ricerca di nuovi antibiotici
Lo sviluppo di nuove classi di antibiotici con meccanismi di azione diversi da quelli odierni risulta l’unica soluzione al problema dell’antibiotico-resistenza. Sebbene la ricerca sia maggiormente orientata su molecole puramente organiche, per lo più derivate da modifiche strutturali dello scaffold di antibiotici già in commercio, una nuova e competitiva alternativa sta finalmente emergendo, che riguarda l’utilizzo di complessi metallorganici ad uso antimicrobico.
Infatti, se l’utilizzo di composti derivati da modificazioni più o meno importanti di forerunners rappresenta solamente una soluzione a breve termine, in quanto essi si basano su un meccanismo di azione per il quale il batterio ha già acquisito una resistenza, l’utilizzo di una classe completamente diversa e con una farmacodinamica sconosciuta si presenta come la strategia più allettante.
Una vecchia conoscenza: i complessi organometallici
I complessi organometallici, definiti come composti organici dove è presente uno ione metallico stabilmente coordinato tramite legami multipli, sono già stati utilizzati in campo medico, dove hanno trovato successo soprattutto nella terapia oncologica come farmaci antitumorali, dei quali ricordiamo il popolare cis-platino e l’aurotioglucosio (Solganol) commercializzato negli USA.
Meno famoso ma pur sempre promettente è il loro utilizzo come agenti antimicrobici ad uso prevalentemente esterno, come nel caso del Mercurocromo.
Il mondo da una “nuova prospettiva”
Ciò che rende i complessi metallici ottimi alleati nel trattamento delle infezioni batteriche è la loro tridimensionalità, che si traduce nell’ottenimento di una vasta gamma di configurazioni 3D che la molecola può assumere nel momento in cui va ad interagire con il recettore bersaglio del biota.
Un po’ come se la molecola fosse in grado di osservare il target attraverso un numero maggiore di “prospettive”: più grande è il numero di conformazioni che la molecola riesce ad assumere e maggiore sarà la percentuale che una di queste combaci perfettamente con il recettore batterico. Inoltre, il complesso è dotato di meccanismi di azione accessori che garantiscono un ulteriore indebolimento della cellula ospite, quali la generazione di ROS, la deplezione di metaboliti essenziali e la catalisi di reazioni redox.
Prospettive future e l’importanza dei complessi organometallici
Una volta appurato lo straordinario potenziale di queste molecole, è giunto il momento di sintetizzarle.
La sfida che la comunità scientifica dovrà affrontare sarà quella di trovare la perfetta combinazione ligando-ione inorganico al fine di ottenere il complesso finale dotato delle caratteristiche necessarie per ottenere un’azione complessiva battericida o batteriostatica. Le combinazioni sono del tutto infinite e, di conseguenza, anche i meccanismi di azione associati, senza pensare che ad ogni elemento e ad ogni carrier organico corrisponde una peculiare azione biologica che rende il complesso finale un agente del tutto rivoluzionario.
Daphne Romani
Fonti
- Cassini, A. et al. Attributable deaths and disability-adjusted life-years caused by infections with antibiotic-resistant bacteria in the EU and the European Economic Area in 2015: a population-level modelling analysis. Lancet Infect. Dis. 19, 56–66 (2019).
- Frei, A. et al. Metal complexes as a promising source for new antibiotics. Chem. Sci. 11, 2627– 2639 (2020).
- Simpson, D. H. & Scott, P. Antimicrobial Metallodrugs. Inorganic and Organometallic Transition Metal Complexes with Biological Molecules and Living Cells (Elsevier Inc., 2017). doi:10.1016/B978-0-12-803814-7.00007-1.
- http://www.agenziafarmaco.gov.it/content/uso-degli-antibiotici-e-antibiotico-resistenza
- https://www.pazienti.it/contenuti/condizioni/antibiotico-resistenza
- https://en.wikipedia.org/wiki/Aurothioglucose
