Molecole motorizzate e attivate dalla luce eliminano microbi mortali resistenti agli antibiotici in pochi minuti.
di Lisa Ovi
Ricercatori della Rice University, della Texas A&M University, della Biola University e della Durham University (U.K.), hanno dimostrato che molecole motorizzate sviluppate da James Tour, professore di chimica e nanoingegneria della Rice, sono in grado di eliminare, in pochi minuti, microbi resistenti agli antibiotici. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su ACS Nano, dell’American Chemical Society.
Tour e Robert Pal, della Royal Society University di Durham e co-autore del nuovo articolo, hanno sviluppato questi trapani molecolari capaci di perforare le cellule nel 2017. Si tratta di molecole a forma di pagaia che, comandate da segnali luminosi, possono essere indotte a produrre fino a 3 milioni di rotazioni al secondo.
Secondo le previsioni dell’OMS, le infezioni da superbatteri potrebbero condurre a 10 milioni di morti nel mondo entro il 2050, una stima che li rende più pericolosi del cancro. Pur avendo sviluppato una resistenza agli antibiotici, i batteri appaiono indifesi contro i trapani molecolari, capaci di penetrarne la superficie esteriore ed aprire così uno spiraglio ai farmaci.
Secondo i test condotti nei laboratori della Texas A&M University da Jeffrey Cirillo, direttore scientifico, e da Richard Gunasekera, professore di biochimica della Biola, le trivelle molecoalri sono in grado di uccidere in pochi minuti colture di Klebsiella Pneumoniae, patogeno che provoca la polmonite, perforandone le robuste pareti cellulari, composte da due doppi strati lipidici connessi da proteine e zuccheri. I motori hanno anche reso i microbi di K. Pneumoniae più sensibili al meropenem, un farmaco antibatterico a cui erano divenuti resistenti.
Come spiega Tour, la resistenza ai farmaci si è evoluta in due direzioni: alcuni batteri hanno imparato a negare l’accesso agli antibiotici, mentre altri hanno sviluppato la capacità di disattivarne le funzioni una volta accolto al proprio interno. Il meropenem è uno dei farmaci che non riusciva più a penetrare la parete cellulare dei microbi e che può recuperare efficacia associato ai trapani molecolari.
Secondo i dati dei ricercatori, inizialmente, le nanomacchine, da sole, sono riuscite ad eliminare il 17% delle colonie batteriche su cui sono state testate. In associazione al meropenem, la percentuale è salita al 65%, per poi raggiungere il 94% una volta bilanciata l’interazione tra motori e antibiotico.
La strategia potrebbe essere applicata ad infezioni batteriche o malattie della pelle, dei polmoni o del tratto gastrointestinale, contro batteri come stafilococco aureo MRSA, klebsiella o pseudomonas, ovunque si possa introdurre una fonte di luce. Tour ipotizza che si possa anche far scorrere il sangue esternamente attraverso una scatola contenente luce per poi tornare nel corpo con le nanomacchine attivate a combattere le infezioni ovunque si trovino.
(lo)
