La rivoluzione dei robot in farmacia: antibiotici a base di metalli scoperti in giorni, non mesi. Un cambio di paradigma?

La resistenza agli antibiotici non è solo un problema sanitario, ma una bomba a orologeria economica e sociale. Con oltre un milione di vite perse ogni anno a causa di batteri resistenti, il mondo si trova di fronte a una crisi che rischia di rendere procedure di routine, come una protesi d’anca o la chemioterapia, pericolosamente rischiose. Eppure, la risposta dell’industria farmaceutica è stata spesso lenta, frenata da costi di ricerca esorbitanti e ritorni incerti.

Ora, però, sembra arrivare una scossa necessaria. Una ricerca condotta dall’Università di York e pubblicata su Nature Communications dimostra come l’automazione possa fare ciò che l’uomo, con i suoi tempi biologici, non riesce più a garantire: velocità ed efficienza.

Chimica “Click” e Robotica: L’automazione al servizio della salute

Il team guidato dal Dr. Angelo Frei del Dipartimento di Chimica dell’Università di York ha deciso di abbandonare i sentieri battuti. Invece di modificare leggermente le classi di farmaci esistenti – un approccio che spesso porta a risultati marginali – hanno puntato su composti a base di metalli, un’area a lungo trascurata a causa di presunte preoccupazioni sulla tossicità.

Il segreto del loro successo risiede nell’integrazione di due tecnologie:

• La Robotica: Per gestire processi ripetitivi ad alta velocità.

• La “Click Chemistry”: Una tecnica che permette di assemblare blocchi molecolari in modo rapido ed efficiente, quasi fossero mattoncini LEGO.

Il risultato è impressionante. Il ricercatore Dr. David Husbands ha utilizzato la piattaforma automatizzata per accoppiare quasi 200 diversi leganti con cinque metalli distinti. In meno di sette giorni, il sistema ha generato oltre 700 complessi metallici unici. Un lavoro che, con i metodi tradizionali, avrebbe richiesto mesi di faticoso lavoro in laboratorio.

I risultati: L’Iridio come nuova speranza

Dallo screening di questi 700 composti sono emersi sei candidati promettenti, capaci di uccidere i batteri risparmiando le cellule umane sane. Tra questi, un complesso a base di iridio si è distinto per la sua potente attività antibatterica, efficace anche contro ceppi resistenti simili all’MRSA, mantenendo al contempo una bassa tossicità per l’uomo.

Ecco un confronto rapido tra l’approccio tradizionale e quello automatizzato:

I composti metallici offrono un vantaggio strutturale non indifferente: a differenza delle molecole piatte a base di carbonio che dominano la medicina moderna, i complessi metallici sono tridimensionali. Questa geometria permette loro di interagire con i batteri in modi inediti, aggirando potenzialmente i meccanismi di resistenza esistenti.

Un futuro oltre la biologia

Come sottolineato dal Dr. Frei, “la pipeline per nuovi antibiotici è rimasta a secco per decenni”. L’automazione non è solo un vezzo tecnologico, ma una necessità per rendere nuovamente sostenibile la ricerca e sviluppo in un settore che le grandi case farmaceutiche hanno progressivamente abbandonato per mancanza di profittabilità.

Inoltre, le implicazioni vanno oltre la medicina. La stessa piattaforma di sintesi rapida potrebbe essere adattata per scoprire nuovi catalizzatori per processi industriali, aprendo porte ben al di fuori delle scienze biomediche. È l’efficienza tecnica che incontra la necessità pratica: un approccio pragmatico che dovrebbe essere la norma, ma che spesso diventa l’eccezione.

Domande e risposte

Perché i ricercatori hanno scelto composti a base di metalli invece delle solite molecole organiche?

I ricercatori hanno puntato sui metalli perché offrono strutture tridimensionali complesse, a differenza delle molecole organiche a base di carbonio che sono tendenzialmente “piatte”. Questa tridimensionalità permette ai farmaci di interagire con i batteri in modi completamente nuovi, potenzialmente aggirando le difese che i batteri hanno sviluppato contro gli antibiotici tradizionali. Inoltre, i dati suggeriscono che i complessi metallici abbiano un tasso di successo più alto nell’attività antibatterica rispetto alle molecole standard, pur mantenendo profili di sicurezza accettabili.

L’uso di metalli come l’iridio non è tossico per l’essere umano?

Questa è stata una preoccupazione storica che ha frenato la ricerca in questo campo, ma lo studio attuale sembra smentirla. Il team ha testato tutti i 700 composti creati non solo per la loro efficacia contro i batteri, ma anche per la loro sicurezza sulle cellule umane sane. Il composto a base di iridio che è emerso come vincitore ha mostrato un alto “indice terapeutico”, il che significa che è molto efficace nell’uccidere i batteri resistenti (come l’MRSA) pur rimanendo non tossico per le cellule del paziente.

Qual è il vero vantaggio economico di questa scoperta?

Il vero vantaggio risiede nella drastica riduzione dei tempi e dei costi di R&S (Ricerca e Sviluppo). Il processo tradizionale di scoperta dei farmaci è lento, costoso e inefficiente, motivo per cui molte aziende farmaceutiche hanno smesso di investire in nuovi antibiotici. L’automazione e la robotica permettono di esplorare migliaia di combinazioni chimiche in pochi giorni anziché in mesi o anni. Questo abbassa la barriera d’ingresso per la scoperta di nuovi farmaci, rendendo economicamente sostenibile la ricerca di cure urgenti che altrimenti non verrebbero mai sviluppate.

Rimani aggiornato seguendoci su Google News!

SEGUICI