La perdita di efficacia degli antibiotici a causa della diffusione dei ceppi multiresistenti è un problema importante di cui ho ampiamente trattato in precedenza.
Un aiuto potrebbe venire dal gallio, un elemento chimico estraibile dalla bauxite e usato nei semiconduttori sotto forma di arseniuro di gallio.
Gli indizi sulla attività antibiotica del gallio sono in giro da tempo ma solo da poco tempo tale attività è stata analizzata in vivo. Conferme importanti vengono da un articolo pubblicato tempo fa in cui si è dimostrata la capacità del gallio di interferire con i processi biochimici basati sul ferro nella cellula batterica.
Il ferro è un elemento essenziale nella fisiologia cellulare sotto forma di di cofattore enzimatico e come mediatore del trasferimento di elettroni nelle reazioni di ossidoriduzione. A differenza delle cellule eucariotiche, molti batteri (tra cui vari patogeni) hanno un sistema di captazione del ferro "ambientale", mediato da veicoli proteici o da siderofori, incapace di distinguere il ferro dal gallio, per cui in presenza di un eccesso di gallio la cellula lo assorbirà preferenzialmente (cinetica competitiva) avvelenando i processi cellulari dipendenti dal ferro.
La ragione per cui i batteri, presenti anche nelle nicchie ecologiche più estreme, non "si sono posti" il problema evolutivo di distinguere i due elementi è verosimilmente legato al fatto che il gallio di fatto non esiste in forma libera ma sotto forma di composti spesso insolubili, quindi inaccessibili ai batteri.
Indizi su tale attività antibiotica erano noti da tempo ma mancavano studi dettagliati sia in coltura che su animali.
Dopo avere confermato la sostanziale innocuità del gallio per le cellule eucariote, si è passati a test su modelli murini di infezioni delle vie aree causate dal batterio Gram negativo Pseudomonas areligiosa, tra i maggiori responsabili delle infezioni ospedaliere e spesso portatore di resistenza a più antibiotici.
Il batterio è inoltre causa delle infezioni polmonari croniche che affliggono le persone affette da fibrosi cistica.
Nello studio si è dimostrato che il ferro era un fattore limitante per la crescita della P. aeruginosa ottenuta dall'espettorato dei pazienti; limitandone la disponibilità si poteva pensare di bloccarne la proliferazione. Dato che il ferro non può essere facilmente rimosso dall'ambiente in cui i batteri crescono, i ricercatori hanno optato per "diluirlo" usando il gallio. Sono bastate concentrazioni micromolari di gallio per ottenere lo scopo e avvelenare i soli batteri (le cellule animali, almeno alle concentrazioni usate, rimangono capaci di catturare selettivamente il ferro).
Mancava un test importante cioè verificare se, come spesso avviene in natura, i batteri evolvessero una resistenza al gallio ad esempio affinando per mutazione i propri recettori. Il risultato dei test ha evidenziato un tasso della comparsa della resistenza circa 3 volte inferiore di quello osservabile nel caso degli antibiotici, valore che scende ulteriormente optando per un co-trattamento gallio più antibiotico.
Ottenuti risultati preclinici incoraggianti i ricercatori sono passati alla somministrazione endovenosa di gallio in 20 pazienti affetti da fibrosi cistica e con infezioni polmonari croniche. Un singolo trattamento di 5 giorni si è rivelato capace di ridurre la conta batterica aumentando significativamente la funzionalità polmonare dopo 2 settimane in assenza di reazioni avverse significative.
Lo studio clinico di fase 2 è una proof-of-concept e altri studi sono necessari per testarne l'affidabilità. Ad oggi non sono a conoscenza di studi di fase 3.
Articolo precedente sul gallio Metallo liquido come in Terminator per riparare i nervi.
Fonti
- WS01-3 IV gallium nitrate demonstrates biological activity for chronic Pseudomonas aeruginosa infection in cystic fibrosis.
C. Goss et al. Journal of cystic fibrosis
- Antimicrobial Activity of Gallium Compounds on ESKAPE Pathogens
