Gli scienziati possono imparare a bypassare la resistenza ai farmaci dei superbatteri?
Quando i batteri diventano resistenti ai trattamenti antibiotici, ciò rappresenta una minaccia importante per la salute, poiché le infezioni diventano molto difficili - e talvolta impossibili - da trattare. Ma una nuova strategia potrebbe identificare con successo il punto debole dei superbatteri?
La resistenza agli antibiotici, definita dalla mancanza di suscettibilità dei batteri a farmaci che altrimenti sarebbero efficaci contro di loro, è diventata costantemente un problema significativo a livello globale, con gli scienziati che spesso la chiamano crisi.
I ricercatori hanno lavorato per trovare soluzioni a questa crisi, suggerendo strategie diverse come l'utilizzo di virus che uccidono i batteri o composti derivati dai mirtilli rossi per attaccare i batteri resistenti ai farmaci, o "superbatteri".
La maggior parte delle ricerche sulla resistenza agli antibiotici si è concentrata sullo sviluppo di nuovi composti farmaceutici o trattamenti completamente nuovi che non si basano su antibiotici noti.
Tuttavia, i ricercatori dietro un nuovo studio dell'Emory Antibiotic Resistance Center presso la Emory University School of Medicine, ad Atlanta, GA, ritengono che i vecchi farmaci potrebbero essere usati in nuovi modi per vincere la corsa contro i superbatteri.
Gli autori dello studio spiegano che molti batteri hanno un tipo di resistenza chiamato "eteroresistenza", che molti ricercatori ancora lottano per definire con precisione.
Tuttavia, in generale, l'eteroresistenza si riferisce a un fenomeno in cui, all'interno di una popolazione batterica più ampia, una sottopopolazione sviluppa resistenza all'antibiotico (o agli antibiotici) a cui rispondono altri batteri nella stessa popolazione.
Inoltre, poiché solo pochi batteri all'interno di una popolazione sono resistenti ai farmaci, in caso di eteroresistenza, i medici potrebbero avere difficoltà a rilevare questi casi utilizzando regolari test di laboratorio.
"Possiamo pensare all'eteroresistenza come a batteri 'semi resistenti'", spiega il coautore dello studio David Weiss, Ph.D. “Quando togli l'antibiotico, le cellule resistenti tornano ad essere solo una piccola parte del gruppo. Ecco perché è difficile vederli nei test che gli ospedali usano di solito ", continua.
Weiss e colleghi ritengono che identificare con successo l'eteroresistenza potrebbe aiutare medici e ricercatori a identificare quali combinazioni di antibiotici funzionerebbero meglio per sconfiggere una popolazione mista di batteri sensibili e resistenti ai farmaci.
Finora, esperimenti di laboratorio e ricerche su modelli murini - che i ricercatori presentano Nature Microbiology - suggeriscono che questo approccio potrebbe effettivamente aiutare a ribaltare la situazione contro i batteri resistenti agli antibiotici difficili da rintracciare.
Usando la resistenza ai farmaci contro i batteri?
Nel presente studio, il team di ricerca ha analizzato 104 campioni batterici (isolati) ottenuti attraverso la Multi-site Gram-negative Surveillance Initiative, un programma gestito dai Centers for Disease Control and Prevention (CDC), con un focus sulla resistenza ai carbapenemi. Enterobacteriaceae.
I ricercatori hanno utilizzato i campioni per identificare i batteri multiresistenti. Tra i loro campioni, oltre l'85% dei batteri ha mostrato resistenza ad almeno due diversi antibiotici.
Tuttavia, Weiss e colleghi hanno scoperto che nell'eteroresistenza stava la soluzione: quando hanno combinato i due antibiotici a cui una popolazione batterica era resistente, il mix era più efficace nell'uccidere la popolazione.
Perché? Perché all'interno di quella popolazione multiresistente, diverse sottopopolazioni erano resistenti a diversi antibiotici, il che significava che farmaci distinti erano in grado di colpire con successo diversi batteri.
I ricercatori hanno anche testato il loro metodo su due isolati di pan-resistente Klebsiella pneumoniae batteri, uno dei quali era stato raccolto da un paziente morto in ospedale nel 2016 a causa dell'infezione con il superbatterio.
Il caso ha causato allarme in quel momento, dal momento che quel ceppo di K. pneumoniae, in seguito denominato Nevada-2016, ha dimostrato resistenza a 26 antibiotici, incluso il farmaco estremamente potente colistina.
In esperimenti di laboratorio, una cultura del Nevada-2016 ha mostrato eteroresistenza a due antibiotici. Tuttavia, quando gli investigatori hanno attaccato i batteri con una combinazione di questi antibiotici, i batteri si sono ritirati.
Il team ha anche eseguito alcuni test su topi che avevano infettato con un altro ceppo eteroresistente e mortale di K. pneumoniae, AR0040. I ricercatori hanno identificato la combinazione di farmaci che corrispondeva all'eteroresistenza di AR0040, quindi hanno trattato i topi con essa, curandoli dalla pericolosa infezione.
"Non gettare quei farmaci nella spazzatura"
Analizzare più da vicino l'eteroresistenza potrebbe illuminare più aspetti della resistenza agli antibiotici e aiutare a identificare modi promettenti per combatterla.
L'idea di utilizzare combinazioni di antibiotici per combattere i batteri ostinati non è affatto nuova, ma studi come quello attuale gettano nuova luce sul perché e come questa strategia può essere efficace.
Pertanto, gli autori spiegano nel loro articolo, "L'eteroresistenza multipla può spiegare una percentuale significativa di combinazioni di antibiotici precedentemente identificate come sinergiche [lavorando all'unisono]".
Tuttavia, se l'eteroresistenza a più di un antibiotico dovesse combinarsi all'interno di un ceppo batterico, Weiss osserva che l'approccio nel presente studio sarebbe inefficace.
Tuttavia, per il momento, i ricercatori intendono portare avanti i loro esperimenti e vedere quanto può essere efficace il loro approccio nel caso di altri batteri con eteroresistenza.
"Stiamo dicendo: non gettare quei farmaci nella spazzatura, potrebbero comunque avere qualche utilità. Devono solo essere usati in combinazione con altri per farlo. "
David Weiss, Ph.D.
Mentre, "Non possiamo dire in anticipo quale combinazione funzionerà [poiché] non esiste alcuna combinazione magica", dice Weiss, testare i ceppi batterici per capire le miscele di farmaci efficaci "non è molto diverso dal testare i ceppi batterici per la resistenza comunque ai singoli antibiotici ", rendendo questa strategia praticabile in modo pragmatico.
