La nuova generazione di farmaci antifungini

Negli ultimi decenni è stato riscontrato un preoccupante ed indicativo aumento delle infezioni fungine ospedaliere nell’uomo. In particolare, si tratta d’infezioni da funghi commensali o ambientali non patogeni i cui meccanismi d’interazione con il sistema immunitario dell’ospite sono ancora, in parte, sconosciuti. In particolare, l’Aspergillosi, causata dal fungo Aspergillus fumigatus, comprende uno spettro di malattie che vanno dalla colonizzazione saprofitica di cavità preesistenti (aspergilloma), asma allergico, aspergillosi allergica broncopolmonare, in presenza di asma bronchiale o fibrosi cistica, all’asperigillosi invasiva. Quest’ultima si associa in genere ad un alto tasso di mortalità in pazienti con patologie associate ad immuno-disregolazione come ad esempio tumori maligni dermatologici, soggetti con trapianto d’organo o di cellule staminali. In tali condizioni, l’elevata mortalità di individui immunocompromessi, rappresenta il problema cardine di tali patologie oltre che il limite effettivo di complessi protocolli chemioterapici. La ricerca attuale, dunque, punta alla scoperta di farmaci o terapie preventive allo sviluppo di tali infezioni cosiddette “opportunistiche” che minano la sopravvivenza dei pazienti.
Il progetto che sto effettuando presso l’Università degli Studi di Perugia ha ottenuto il riconoscimento dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca nel contesto del “Programma Giovani Ricercatori Rita Levi Montalcini” e verrà portato a termine entro il 2019.
Tale progetto si avvale di competenze in ambito immunologico, microbiologico e bioinformatico ottenute nel corso di anni di ricerca effettuati tra Italia e Istituti esteri, tra i quali “Singapore Immunology Network” presso Singapore (A*Star Agency)

Il progetto si basa sullo studio di farmaci antifungini di nuova generazione che andrebbero ad intaccare il metabolismo delle cellule fungine “opportunistiche”. Da dati preliminari infatti, emerge che i funghi opportunisti come Aspergillus, condividono alcune vie metaboliche con i mammiferi tra le quali il metabolismo degli aminoacidi. Dalle nostre prime osservazioni, l’aspetto “patogenetico” del fungo sembra emergere quando le vie metaboliche non sono più condivise, ovvero quando il fungo intraprende dei sistemi di degradazione aminoacidica differenti e evolutivamente inferiori.

Aspergillus, nello specifico, sembrerebbe prendere queste vie “ancestrali” in condizioni di stress e nell’ambito del tessuto polmonare. Se gli aminoacidi vengono degradati tramite queste vie, i prodotti metabolici risultano tossici e allergizzanti risultando in una degenerazione del tessuto polmonare e morte di animali ottenuti da modelli murini di Aspergillosi polmonare.

Lo scopo attuale è quello di capire attraverso l’uso di modelli matematici in vivo, quando queste vie sono attivate in Aspergillus, nell’ambito delle infezioni per sviluppare nuovi protocolli antifungini. Lo scopo ultimo è d’altronde, quello di sviluppare farmaci che possano bloccare queste vie alternative per ridurre il potenziale virulento dei funghi.

Sono già in corso studi computazionali per lo sviluppo di molecole che abbiano come target tali vie alternative e non ancora del tutto caratterizzate. Questo studio apre, dunque le frontiere alla ricerca di sistemi non ancora esplorati di convivenza microbica con la specie umana. Tali sistemi, spiegherebbero gli equilibri che si sono instaurati tra noi e il mondo microbico nel corso dell’evoluzione, evitando terapie empiriche attualmente impiegate in prevenzione che potrebbero portare in futuro all’evoluzione di specie più resistenti e difficilmente eradicabili come si è già verificato con le specie batteriche.