Quadro di base per nuovi farmaci contro la tubercolosi

Nel XVIII secolo, la tubercolosi era considerata la peggiore delle epidemie conosciute all'epoca. Grazie ai progressi della medicina, i decessi dovuti alla malattia polmonare oggi nota come tubercolosi sono diminuiti in modo significativo. Negli anni Cinquanta e Sessanta, gli sforzi per debellare la malattia hanno portato al lancio sul mercato di un'intera gamma di nuovi farmaci.

Attualmente, tuttavia, circa 1,4 milioni di persone muoiono ancora di tubercolosi ogni anno. Gli agenti patogeni della tubercolosi multiresistenti, contro i quali nessuno dei farmaci attuali è efficace, sono particolarmente pericolosi (vedi riquadro). "In circa 50 anni è stato immesso sul mercato un solo nuovo farmaco contro la tubercolosi, e solo nel 2012", spiega Karl-Heinz Altmann, professore di biologia farmaceutica all'ETH di Zurigo. Tuttavia, sono urgentemente necessarie nuove sostanze attive in grado di uccidere anche gli agenti patogeni multiresistenti. Altmann e il suo team hanno gettato le basi per nuovi farmaci contro la tubercolosi, ispirandosi a un principio attivo prodotto dai batteri chiamato piridomicina.

Un nuovo design per un effetto migliore

La piridomicina inibisce la crescita dell'agente patogeno Mycobacterium tuberculosis, ma viene scomposta in tempi relativamente brevi ed è quindi inefficace. Basandosi sulla struttura della piridomicina, Altmann e il suo gruppo di ricerca hanno progettato una molecola che presenta diversi vantaggi rispetto al principio attivo naturale: è più stabile e più facile da produrre artificialmente. Può anche servire come struttura di base per sintetizzare e testare ulteriori prodotti di modifica del principio attivo. In ultima analisi, ciò potrebbe portare allo sviluppo di farmaci che funzionano in modo efficace e sono ben tollerati. Il rispettivo principio attivo può anche essere adattato ripetutamente per aggirare le resistenze sviluppate di recente dagli agenti patogeni della tubercolosi. I ricercatori hanno presentato un'iscrizione al brevetto per la struttura di base dell'ingrediente attivo e per il metodo utilizzato per produrlo.

Con la piridomicina i ricercatori hanno preso a modello un principio attivo da tempo dimenticato: già nel 1953 alcuni scienziati giapponesi avevano scoperto che questa sostanza inibisce la crescita dell'agente patogeno Mycobacterium tuberculosis. Tuttavia, la sostanza non è stata studiata ulteriormente per decenni. "Si pensava che il problema della tubercolosi fosse stato risolto", ipotizza Altmann. Durante una ricerca in letteratura, si è imbattuto nuovamente nella sostanza e, in collaborazione con il gruppo di ricerca di Stewart Cole, professore di patogenesi microbica all'EPFL, ne ha decifrato la modalità d'azione: La piridomicina paralizza un importante componente del metabolismo cellulare, essenziale per la costruzione della parete cellulare dell'agente patogeno della tubercolosi. Sebbene esista già un farmaco chiamato isoniazide, che colpisce lo stesso punto debole dell'agente patogeno, quest'ultimo deve prima essere convertito nell'inibitore vero e proprio nei batteri della tubercolosi. La piridomicina, invece, si lega direttamente alla proteina bersaglio, aggirando così le resistenze esistenti che impediscono l'attivazione dell'isoniazide. La nuova impalcatura del principio attivo consente un'ampia varietà di strutture per nuovi farmaci contro la tubercolosi.