Nel 1928, Alexander Fleming ha aperto la porta per il trattamento di infezioni batteriche quando ha inciampato sul primo antibiotico conosciuto in uno stampo Penicillium cresce in un esperimento scartato.
Quasi otto decenni più tardi, chimico Helen Blackwell e il suo team di ricerca presso la University of Wisconsin-Madison hanno messo a punto un metodo più deliberata per affrontare un enigma più recenti batterica - resistenza agli antibiotici di uso comune. I primi test del loro strumento, chiamato "piccole molecole macroarray", hanno già individuato quattro composti promettenti con nuove preliminare attività antibatterica paragonabile a quella di alcuni tra i più potenti antibiotici attualmente disponibili.
I loro risultati sono riportati nel numero del 27 aprile della rivista Chimica e Biologia.
Recente rapido sviluppo della resistenza batterica agli antibiotici ha portato l'infezione batterica tornare alla ribalta come una seria preoccupazione, dice Blackwell. Ceppi virulenti come Staphylococcus aureus resistente alla meticillina, spesso conosciuto come MRSA (pronunciato "mir-sa") e una volta trovato solo negli ospedali, sono diventati più comuni anche se l'arsenale a disposizione di farmaci utili contro di loro diminuisce.
"I ceppi sono emergenti che sono resistenti a tutti gli antibiotici conosciuti," dice. "Questo non è un problema che sta per andare via - e in realtà è solo destinata a peggiorare C'è un senso di urgenza.".
Tale urgenza si aggiunge la velocità con cui alcuni ceppi sono in grado di sviluppare resistenza, aggiunge. Per esempio, i batteri resistenti a uno dei più nuovi antibiotici, linezolid, apparve entro un anno di approvazione del farmaco per l'uso.
Dal momento che i batteri possono adattarsi a nuovi farmaci così velocemente, Blackwell, dice l'approccio migliore è quello di provare a rimanere diversi passi avanti degli insetti. "Nessuno agente è in grado di risolvere questo problema", dice. "Dobbiamo continuare a sviluppare nuove molecole per tutto il tempo."
Per massimizzare le possibilità di trovare nuovi composti con attività antibatterica, gruppo Blackwell, tra cui studenti laureati Jennifer O'Neill e Giuseppe Stringer ed ex studente laureato Matteo Bowman, ha progettato un modo per testare un gran numero di molecole in modo rapido ed efficiente.
Essi sintetizzano molecole direttamente su un flessibile, simile alla carta fogli, costruendo dal basso verso l'alto con l'aggiunta di ingredienti uno alla volta a sezioni del foglio. L'array è finito dozzine di composti disposte in una griglia di punti, ciascuno delle dimensioni di una gomma da matita.
Si soggetto ogni array ad una batteria di test, contemporaneamente testare l'efficacia di ciascuno dei composti contro vari ceppi di batteri, tra cui il temuto MRSA.
Alla fine, passo relativamente pochi radunare - fino ad ora, circa il due per cento - ma la capacità di sintetizzare e lo schermo così gran numero di candidati dovrebbe comunque permettere loro di identificare un gran numero di nuove possibilità. L'intero processo di costruzione e collaudo di ogni lotto da 50 a 200 composti richiede meno di due giorni.