Nuovi antibiotici progettati con intelligenza artificiale: prospettive contro la resistenza antimicrobica

  • Dott.ssa Antonella Arghittu
    Università di Sassari
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Un recente studio condotto al Massachusetts Institute of Technology ha dimostrato come l’impiego di algoritmi di intelligenza artificiale possa portare all’identificazione di nuove molecole ad attività antibatterica, capaci di agire su patogeni multiresistenti quali Neisseria gonorrhoeae e Staphylococcus aureus resistente alla meticillina. Modelli computazionali hanno permesso di generare oltre 36 milioni di molecole teoriche, filtrate e selezionate in base alle proprietà antimicrobiche e alla plausibilità chimica. Due candidati, denominati NG1 e DN1, hanno mostrato efficacia in vitro e in modelli murini, introducendo meccanismi d’azione innovativi centrati sull’interferenza con le membrane cellulari batteriche. Pur trattandosi ancora di risultati preclinici, lo studio dimostra il potenziale dell’intelligenza artificiale nel superare i limiti tradizionali della ricerca antibiotica e apre nuove prospettive nella lotta all’antimicrobico-resistenza.

L’antimicrobico-resistenza rappresenta una delle sfide più pressanti per la salute pubblica globale. Le stime dell’Organizzazione Mondiale della Sanità indicano che le infezioni batteriche resistenti ai farmaci siano responsabili, ogni anno, di milioni di decessi a livello mondiale, con un impatto clinico ed economico che non accenna a ridursi. Negli ultimi decenni il numero di nuovi antibiotici immessi sul mercato è stato esiguo, e nella maggior parte dei casi si è trattato di derivati di classi già esistenti, caratterizzati da limitata innovazione strutturale e quindi rapidamente vulnerabili allo sviluppo di resistenze.

In questo contesto, suscita grande interesse il lavoro recentemente pubblicato su Cell da un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology - MIT (https://news.mit.edu/2025/using-generative-ai-researchers-design-compounds-kill-drug-resistant-bacteria-0814), che ha utilizzato l’intelligenza artificiale generativa per esplorare ampi spazi chimici alla ricerca di molecole mai descritte prima. Con reti neurali e modelli predittivi, i ricercatori hanno progettato e valutato decine di milioni di composti, identificando due candidati principali:

  • NG1, attivo contro ceppi di Neisseria gonorrhoeae multiresistente;
  • DN1, efficace nei confronti di Staphylococcus aureus resistente alla meticillina.

Entrambe le molecole si caratterizzano per una struttura innovativa e per un meccanismo d’azione che sembra interferire con le membrane cellulari dei batteri, superando alcuni limiti degli antibiotici tradizionali.

La rilevanza di questa scoperta risiede non soltanto nella prospettiva di nuovi farmaci, ma anche nella dimostrazione concreta che l’intelligenza artificiale può costituire uno strumento formidabile per ampliare la ricerca antibiotica, tradizionalmente lenta e costosa. Tuttavia, è necessario mantenere un approccio prudente in quanto i risultati ottenuti sono, ad oggi, confinati a modelli preclinici, e la transizione verso applicazioni cliniche richiederà anni di studi di sicurezza, farmacocinetica e valutazioni di efficacia sull’uomo.

Parallelamente, occorre ricordare che l’emergere e la diffusione di resistenze non dipendono esclusivamente dalla disponibilità di nuovi farmaci, ma in larga misura dalle modalità con cui essi vengono impiegati. Per questo, le politiche di stewardship antibiotica che descrivono l’uso appropriato e tempestivo dei farmaci, diagnosi accurate e sorveglianza epidemiologica, sono essenziali per preservare l’efficacia sia di nuove molecole oltre a quelle già disponibili.

Le linee guida internazionali, inoltre, sottolineano la necessità di un approccio integrato, che includa la prevenzione e il controllo delle infezioni, la riduzione dell’uso inappropriato degli antibiotici in medicina umana e veterinaria, e lo sviluppo di strumenti diagnostici rapidi che consentano di distinguere infezioni batteriche da quelle virali.

La prospettiva aperta dall’impiego dell’intelligenza artificiale è dunque duplice: da un lato, la possibilità concreta di superare l’attuale stasi nello sviluppo antibiotico; dall’altro, la responsabilità collettiva di garantire che questi potenziali progressi non vengano rapidamente vanificati da un uso improprio. Infatti, solo integrando ricerca innovativa, stewardship e politiche sanitarie globali sarà possibile contenere l’avanzata dell’antimicrobico-resistenza e preservare l’efficacia delle terapie antibiotiche per le generazioni future.

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