L’antibiotico-resistenza, definita dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) come una “pandemia silenziosa”, rappresenta una delle maggiori sfide per la salute globale. Con oltre 35.000 morti all’anno in Europa causate da infezioni resistenti ai farmaci, la necessità di sviluppare nuovi antibiotici è urgente. In questo contesto, un gruppo di ricerca internazionale coordinato dall’Università degli Studi dell’Insubria, sotto la guida della professoressa Flavia Marinelli, direttore del Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, ha annunciato la scoperta di una nuova molecola antibiotica: la kineomicina. Pubblicato su Communications Chemistry, il lavoro segna un passo avanti nella lotta contro i superbatteri, offrendo una speranza concreta per affrontare le infezioni multiresistenti.
L’antibiotico-resistenza: una minaccia globale
L’antibiotico-resistenza si verifica quando i batteri patogeni sviluppano meccanismi che li rendono insensibili agli antibiotici tradizionali, rendendo inefficaci trattamenti per infezioni comuni e complicando interventi chirurgici complessi. Questo fenomeno, alimentato dall’uso improprio di antibiotici e dalla mancanza di nuove molecole, minaccia decenni di progressi medici.
La professoressa Flavia Marinelli, da anni impegnata nello studio di molecole di origine microbica, sottolinea l’urgenza di trovare soluzioni innovative: “È fondamentale sfruttare tutti gli approcci scientifici disponibili per scoprire nuovi antibiotici e contrastare questa crisi sanitaria”.
La scoperta della kineomicina
La kineomicina è un antibiotico glicopeptidico (GPA) prodotto dal microrganismo Actinokineospora auranticolor DSM 44650, identificato attraverso un approccio multidisciplinare che combina bioinformatica, biotecnologie microbiche e chimica analitica. La scoperta è iniziata con l’analisi in silico di genomi actinobatterici, condotta dal bioinformatico Oleksandr Yushchuk, per anni postdoc presso il Laboratorio di Biotecnologie Microbiche di UnInsubria. Yushchuk ha individuato un cluster genico biosintetico (BGC) codificante per un GPA con uno scheletro peptidico unico, non classificabile tra i tipi di GPA esistenti. Questo ha permesso di predire la struttura chimica della molecola, successivamente confermata attraverso coltivazioni in fermentatori e analisi avanzate.
Il team di UnInsubria, coordinato da Francesca Berini, ha coltivato A. auranticolor in bioreattori da banco, ottenendo una produzione di kineomicina superiore a 1 g/l, un tasso eccezionalmente alto che rende il microrganismo un candidato promettente per la produzione industriale di antibiotici. La struttura del principale congenere, KmcB, è stata chiarita tramite spettroscopia NMR, confermando la sua unicità. Test microbiologici, analisi LC-MS e MS/MS hanno dimostrato la capacità della kineomicina di inibire la crescita di batteri patogeni resistenti, offrendo un potenziale strumento contro le infezioni multiresistenti.
Collaborazione internazionale e resilienza
Il progetto ha visto la partecipazione di gruppi di ricerca delle università tedesche di Berlino e Bielefeld. Roderich Süssmuth, della Technische Universität Berlin, ha contribuito alla caratterizzazione chimica della kineomicina, mentre Jörn Kalinowski, dell’Università di Bielefeld, ha supportato l’analisi genomica di A. auranticolor.
Un aspetto straordinario di questa ricerca è la continuità della collaborazione nonostante le difficoltà: Oleksandr Yushchuk, tornato a Lviv, in Ucraina, a causa del conflitto scoppiato nel 2022, ha proseguito il lavoro a distanza, dimostrando la resilienza del team e l’importanza della cooperazione scientifica internazionale.
Un approccio multidisciplinare per il futuro
La scoperta della kineomicina è il risultato di un approccio innovativo che integra bioinformatica, microbiologia e chimica analitica. L’analisi in silico di grandi quantità di dati sulla diversità microbica ha permesso di identificare nuovi composti bioattivi in microrganismi poco studiati come A. auranticolor, appartenente agli actinobatteri rari. Questi microrganismi, noti per la loro capacità di produrre metaboliti secondari con attività biologiche diverse, rappresentano una risorsa preziosa per la scoperta di nuovi farmaci. La kineomicina, con il suo scheletro peptidico non convenzionale, apre nuove prospettive per lo sviluppo di antibiotici di ultima generazione.
Prospettive e sfide
Nonostante i risultati promettenti, la strada per trasformare la kineomicina in un farmaco commercializzabile è ancora lunga.
Come sottolineato dal team, saranno necessari ulteriori studi in vitro e in vivo per valutarne la sicurezza, l’efficacia e i meccanismi d’azione. La molecola dovrà superare rigorosi test preclinici e clinici per verificarne il potenziale terapeutico su pazienti reali. Tuttavia, la scoperta conferma il valore delle risorse naturali, in particolare la straordinaria diversità metabolica dei microrganismi, come fonte di soluzioni innovative contro l’antibiotico-resistenza.
Il team di UnInsubria prevede di approfondire i meccanismi d’azione della kineomicina e di sviluppare formulazioni adatte all’uso clinico. Inoltre, la capacità di A. auranticolor di produrre elevate quantità di antibiotico suggerisce il suo possibile utilizzo come piattaforma per l’espressione eterologa di altri BGC, ampliando le opportunità per la scoperta di nuovi composti bioattivi.
L’importanza della ricerca di base
Questa scoperta evidenzia il ruolo cruciale della ricerca di base e della collaborazione interdisciplinare nella lotta contro le sfide sanitarie globali. L’Università dell’Insubria, con il suo Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, si conferma un centro di eccellenza per lo studio delle biotecnologie microbiche. La leadership della professoressa Marinelli, con la sua esperienza trentennale nella biochimica del metabolismo secondario e nella microbiologia industriale, ha permesso di coordinare un progetto complesso che unisce competenze diverse e attraversa confini geografici.
La kineomicina rappresenta non solo una nuova molecola promettente, ma anche un simbolo di speranza nella lotta contro i superbatteri.
In un’epoca in cui l’antibiotico-resistenza minaccia la salute globale, scoperte come questa dimostrano che la scienza, con approcci innovativi e collaborazioni internazionali, può offrire soluzioni concrete per affrontare una delle crisi più pressanti del nostro tempo.
Fonte:
Yushchuk, O., Berini, F., Zhong, L. et al. A rare peptide scaffold in kineomicins, the glycopeptide antibiotics produced by Actinokineospora auranticolor DSM 44650. Commun Chem 8, 134 (2025). https://doi.org/10.1038/s42004-025-01534-x