Le infezioni causate dal batterio MRSA (nella foto) possono portare a gravi complicazioni di salute. Le lisine uccidono i microbi distruggendo la parete cellulare del batterio (verde).

Gli esseri umani sono in una costante corsa agli armamenti con batteri infettivi. Per uccidere questi microbi malati, sviluppiamo potenti antibiotici; e a sua volta, i batteri sviluppano resistenza contro questi farmaci. Così miglioriamo i nostri antibiotici, e i batteri si migliorano di conseguenza, dando vita ai cosiddetti superbatteri. Sempre più spesso, i farmaci non riescono a eliminare questi batteri altamente adattati, lasciando il nostro corpo pericolosamente indifeso.

Alla luce di questa crisi, per quasi 20 anni Vincent A. Fischetti del Rockefeller ha sviluppato una nuova forma di munizioni antimicrobiche note come lisine. Ora, questi enzimi che uccidono i batteri sono stati studiati in un trial clinico umano di fase II, diventando le prime alternative antibiotiche ad ottenere risultati positivi in questa fase di sviluppo clinico.

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Alcuni virus sono molto bravi ad uccidere i batteri. Conosciuti come batteriofagi, o semplicemente fagi, questi virus infettano un microbo, si replicano al suo interno e poi producono enzimi lisinici, che tagliano la parete cellulare del batterio. Come risultato, la progenie dei fagi viene rilasciata dall’interno del batterio, e il batterio stesso muore.

In natura, questo tipo di aggressione è comune: i batteriofagi abitano tutto, dagli oceani e dal suolo ai corpi umani, regolando utilmente le popolazioni di microbi ovunque vadano. Infatti, ogni 48 ore metà dei batteri sulla terra vengono uccisi dai fagi, rendendo le lisine gli agenti che uccidono i batteri più diffusi sulla terra.

In laboratorio, le lisine possono essere utilizzate come strumento per rompere e studiare le pareti cellulari dei batteri – che è esattamente ciò che Fischetti stava facendo al Rockefeller circa due decenni fa. Contemporaneamente, il suo laboratorio stava anche lavorando su un vaccino per le infezioni da streptococco, e la più ampia comunità di ricerca stava diventando sempre più preoccupata per le infezioni resistenti agli antibiotici. Questa confluenza di eventi ha portato Fischetti a una svolta.

“Poiché stavo lavorando con le lisine, sapevo che uccidevano i batteri istantaneamente. Il mio laboratorio aveva animali colonizzati per via orale con streptococchi per i miei studi sui vaccini”, ricorda. “Così ho pensato di dare a questi topi colonizzati un po’ di lisina e vedere cosa succede agli streptococchi.”

L’effetto è stato drammatico: un’ora dopo aver ricevuto il farmaco, gli animali erano decolonizzati dai loro streptococchi. La successiva pubblicazione di questa scoperta fu la prima a riportare l’uso terapeutico delle lisine fagiche.

Stimolati da questo risultato, Fischetti e successivamente altri scienziati iniziarono a sviluppare lisine contro diversi tipi di batteri resistenti ai farmaci, molti dei quali hanno curato con successo le infezioni in una vasta gamma di modelli animali. Fino a poco tempo fa, tuttavia, nessuno aveva testato se questo tipo di terapia fosse sicura ed efficace negli esseri umani.

Un nuovo approccio

I batteri resistenti ai farmaci sono particolarmente pericolosi e particolarmente comuni negli ospedali, dove l’infezione può complicare i risultati di pazienti già malati. Particolarmente preoccupante in questo contesto è l’infezione da Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (S. aureus), o MRSA. Anche se alcuni casi di MRSA sono lievi, il batterio può essere pericoloso per la vita se si diffonde al sangue, una condizione nota come batteriemia.

Come suggerisce la parte “resistente alla meticillina” del suo nome, MRSA non risponde agli antibiotici standard – che lo rende un candidato ideale per il trattamento con un nuovo tipo di batterio killer. A questo scopo, sette anni e mezzo fa la società di biotecnologie ContraFect ha ottenuto la licenza da Rockefeller per una lisina che ha come bersaglio gli stafilococchi, così come alcuni streptococchi. L’azienda ha poi sviluppato la lisina, ora chiamata exebacase, per il trattamento delle infezioni umane da S. aureus, tra cui MRSA.

Dopo uno studio clinico di fase I che ha dimostrato che exebacase non ha portato a gravi effetti collaterali negli esseri umani, ContraFect ha avanzato la ricerca in uno studio di fase II randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo su pazienti ospedalizzati con batteriemia da S. aureus, circa un terzo dei quali aveva MRSA. 116 di questi pazienti sono stati assegnati in modo casuale a ricevere exebacase o placebo, oltre alla terapia antibiotica, e sono stati seguiti per quattordici giorni. I ricercatori hanno scoperto che il tasso di risposta al trattamento era più del 40 per cento superiore per i pazienti MRSA ricevendo exebacase rispetto a quelli trattati con i soli antibiotici – un risultato che Fischetti vede come molto incoraggiante non solo per exebacase, ma per le lisine in generale.

“Questa è la prima volta che un farmaco a base di lisina è andato così lontano nello sviluppo clinico. Infatti, non c’è nessuna alternativa antibiotica che abbia mai completato con successo gli studi di fase II”, dice. “Più lavoro deve essere fatto, ma questo studio è molto promettente.”

Andando avanti, ContraFect intende condurre un più grande studio di fase III, che è necessario per la lisina per essere approvato come un farmaco.

Fischetti spera che lo sviluppo di exebacase è parte di un cambiamento più ampio in come i ricercatori e i medici pensano alla gestione delle infezioni batteriche. “I batteri stanno diventando sempre più resistenti agli antibiotici”, dice. “E noi stiamo dimostrando che ci sono altri modi per combatterli”.