Therapeutic and diagnostic innovation: new bio-active antimicrobials, targeted drug delivery and genomic-based approach to monitor the emergence of drug resistance

Le Infezioni Correlate All’Assistenza (ICA) in ambito sanitario interessano, nella maggior parte dei casi, il tratto urinario, le ferite chirurgiche, l’apparato respiratorio e le infezioni sistemiche (batteriemie).

Un ristretto numero di microrganismi, pari a circa 12-17, causano l’80-87% delle ICA e una buona parte di questi sono MDR (Multidrug Resistant), cioè resistono ad almeno uno degli antibiotici appartenente a 3 diverse classi terapeutiche. Numerosi studi hanno individuato un aumento delle ICA sostenute da 6 batteri MDR, classificati come gruppo ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter). La WHO (World Health Organization) ha incluso i batteri del gruppo ESKAPE tra i 12 batteri contro i quali è necessario trovare nuovi antibiotici e nuove strategie ed ha identificato le priorità dei temi di ricerca con maggiore impatto sulla mitigazione dell’antibiotico-resistenza: prevenzione, diagnosi e diagnostica, trattamento e cura, percorsi trasversali.

Le uniche armi che possediamo contro questi batteri sono quindi la prevenzione e la ricerca. Una delle linee tematiche del progetto FP7, Rome Technopole, “Therapeutic and diagnostic innovation: new bio-active antimicrobials, targeted drug delivery and genomic-based approach to monitor the emergence of drug resistance”, è parte di questa ricerca. 

I microrganismi, come i batteri, sono organismi viventi che si adattano nel tempo. Il loro obiettivo principale è replicarsi, sopravvivere e diffondersi il più rapidamente possibile, si adattano all’ambiente circostante e mutano. Se qualcosa ostacola la loro capacità di crescere, ad esempio un antibiotico, possono intervenire modificazioni genetiche che rendono i batteri immuni al farmaco e consentono loro di sopravvivere. È il processo naturale con cui i batteri sviluppano resistenza ai farmaci. Diversi elementi concorrono alla multiforme eziologia della resistenza agli antibiotici quali ad esempio: uso eccessivo e abuso di antibiotici, diagnosi inesatte e prescrizioni improprie di antibiotici, automedicazione del paziente, ambienti sanitari inadeguati, scarsa igiene personale. 

Allo stato attuale, i batteri MDR hanno sviluppato molteplici meccanismi di resistenza per combattere la maggior parte degli antibiotici ad oggi disponibili. Questi meccanismi di resistenza sono molteplici e comprendono meccanismi genetici, metabolici e biochimici. La ricerca può offrire soluzioni con diverse strategie, tra cui:

• Screening in silico di librerie di composti naturali finalizzato al drug discovery;
• Sviluppo di materiali antibatterici diversi dagli antibiotici come ad esempio i peptidi antimicrobici (AMPs);
• Sviluppo di sistemi di somministrazione nei quali vengono combinati agenti antimicrobici con vettori quali ad esempio i liposomi, polimeri, esosomi, nano-MOFs (Drug Delivery);
• Studi della sequenza del genoma dei batteri con supporto di approcci bioinformatici;
• Ricerca di test di suscettibilità antimicrobica (AST) rapidi che consentano al medico, subito dopo la valutazione clinica, la prescrizione dell’antibiotico più appropriato.

La comunità scientifica ha definito l’antibiotico-resistenza come la “pandemia nascosta”, di cui si parla poco ma che causa centinaia di migliaia di morti ogni anno. È importante agire, con uno sforzo congiunto da parte delle istituzioni e dei ricercatori a livello internazionale, su tutti gli aspetti legati all’antibiotico-resistenza, dall’uso consapevole degli antibiotici, al monitoraggio dei ceppi resistenti. Nuovi farmaci potranno rivelarsi efficaci nella lotta alle infezioni batteriche.