La fortunata scoperta degli antibiotici

Come sarebbe il mondo senza antibiotici? E un futuro in cui non sappiamo combattere i batteri? Difficile immaginarlo. Eppure, la fortunata scoperta della prima sostanza in grado di contrastare un’infezione batterica è avvenuta in tempi relativamente recenti e da allora gli antibiotici ne hanno fatta di strada.

È il 1929 quando la penicillina viene scoperta dal professor Alexander Fleming. Microbiologo di origine scozzese, lavora e svolge le sue ricerche al St. Mary’s Hospital di Londra. La scoperta degli antibiotici è il più classico caso di serendipity della storia della chimica farmaceutica, un mix perfetto di fortuna, casualità e spirito di osservazione. È lo stesso Fleming a riconoscere la fortuna della sua scoperta dicendo: “Ci sono migliaia di muffe differenti e ci sono migliaia di batteri differenti, e che la sorte abbia messo la muffa giusta nel punto giusto è stato come vincere alla Irish Sweep [una vecchia lotteria irlandese abbinata alle corse dei cavalli]”. La microbiologia dell’epoca era alla ricerca di un farmaco efficace contro le infezioni. Si utilizzavano e si conoscevano già tecniche di sepsi e di sterilizzazione ma nessuna era effettivamente efficace nel trattare le infezioni, neanche le più comuni come la broncopolmonite.

La prima penicillina viene prodotta ed estratta da un fungo appartenente al genere Penicillum mentre la più usata penicillina G viene estratta da muffe del genere Aspergillum. Da un punto di vista chimico appartiene alla classe dei β-lattamici che sono tra gli antibiotici più diffusi e prescritti per la loro maneggevolezza ed efficacia. Sono attivi su batteri Gram-positivi e possono essere utilizzati per curare gravi infezioni come tetano, gonorrea, meningite da stafilococco e sifilide. Tutti i beta-lattamici penicillinici hanno un meccanismo d’azione simile tra di loro andando a bloccare la sintesi del peptidoglicano, componente della parete batterica essenziale per la vita di questi microorganismi. Il target su cui agiscono è una proteina chiamata PBP: proteina legante la penicillina.

Fleming studiò la penicillina fino alla fine degli anni Venti ma non fece veramente dei grossi progressi. I problemi nell’uso clinico erano molti ma i principali erano la difficoltà di reperimento e l’insufficiente durata d’azione. Il vero sviluppo di farmaci antibiotici fu merito di altri due scienziati suoi collaboratori, Chain e Florey, che portarono avanti lo studio delle penicilline riuscendo ad ottenere grandi risultati. L’interesse da parte della comunità scientifica per la scoperta di Fleming, che inizialmente era stato molto basso, iniziò a crescere quando gli antibiotici iniziarono ad essere utilizzati con grande successo nei campi di battaglia della Seconda guerra mondiale. Lo sviluppo di una via sintetica per la produzione in laboratorio fu la svolta necessaria per l’effettivo utilizzo clinico della penicillina che poteva così essere somministrata in forma pura, con un dosaggio ben definito e in quantità più abbondanti. Nel 1945 Fleming, Chain e Foley furono insigniti del premio Nobel per la medicina per la scoperta e il loro lavoro sugli antibiotici.

Piacerebbe a tutti dire che con la scoperta, l’introduzione e lo sviluppo degli antibiotici, il problema delle infezioni batteriche sia risolto. Ma così non è. Da millenni tra funghi e batteri si combatte una spietata lotta per la sopravvivenza. I funghi sintetizzano sostanze specifiche per colpire i batteri e i batteri reagiscono sviluppando meccanismi di resistenza vanificando gli effetti tossici. Lo stesso principio si trasferisce anche al rapporto tra uomo e batteri. La resistenza agli antibiotici è diventato un problema estremamente serio. Batteri multi-resistenti, cioè che hanno sviluppato resistenza ad almeno quattro antibiotici di classi diverse, possono vanificare tutti i tentativi di cura rendendo impotente la medicina moderna.

Come riferisce AIFA, l’agenzia italiana del farmaco, “L’Italia è tra i Paesi europei con il maggior consumo [di antibiotici, ndr] (sebbene da alcuni anni il trend sia decrescente) e con i tassi più elevati di resistenza e multi-resistenza”. Per questo motivo “il consumo inappropriato e l’abuso degli antibiotici, può essere contrastato efficacemente solo attraverso un approccio globale – one health – che promuova interventi per l’uso responsabile di questi farmaci in tutti gli ambiti”. A quasi cento anni dalla scoperta di Fleming il problema delle infezioni batteriche non è risolto perché i batteri mutano insieme a noi. L’uso responsabile degli antibiotici, come dice AIFA, è lo strumento più importante che abbiamo per la prevenzione dello sviluppo di resistenze. I farmaci devono essere usati secondo le loro indicazioni terapeutiche, l’uso sbagliato e l’abuso sono assolutamente da evitare.

Francesco Zantedeschi

Mi chiamo Francesco Zantedeschi e sono laureato in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche. Sono da sempre affascinato dalla scienza e dalla creatività. Recentemente mi sono avvicinato alla divulgazione scientifica perché penso che la scoperta sia importante tanto quando la sua comunicazione.