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La sconfitta della pallottola magica.
Claudio Della Volpe
Nel 2023, circa un’infezione batterica su sei confermata in laboratorio in tutto il mondo è stata causata da batteri resistenti agli antibiotici. La resistenza era più comune nelle infezioni del tratto urinario (circa 1 su 3) e nelle infezioni del flusso sanguigno (1 su 6) e meno frequente nelle infezioni gastrointestinali (1 su 15) e nelle infezioni urogenitali gonorrea (1 su 125). La resistenza era più frequente nelle regioni del Sud-Est asiatico e del Mediterraneo orientale (quasi 1 su3 infezioni), seguite dalla regione africana (1 su 5), tutte al di sopra della mediana globale (vedi figura sotto tratta da uno dei testi consultati, la relazione WHO 2025). La resistenza era meno frequente nella regione europea (1 su 10) e meno frequente nella regione del Pacifico occidentale (1 su 11), indicando un’ampia disparità regionale.
In Italia, si stima che ogni anno si verifichino da 11.000 a 12.000 decessi dovuti alla resistenza antimicrobica (AMR), non milioni. La cifra di “milioni” si riferisce alla stima dei decessi globali dovuti all’AMR in un periodo più lungo o al potenziale impatto futuro.
Secondo altre fonti (per esempio l’Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME)), nel 2021 in Italia si sono verificati circa 7.960 decessi direttamente attribuibili all’AMR e 33.300 decessi ad essa associati.
Secondo l’ECDC, l’Italia ha il numero più alto di decessi causati dall’AMR nell’Unione Europea.
Ma cosa è successo dall’invenzione di cui la chimica va spesso fiera della pallottola magica fino ad oggi?
La pallottola magica è un termine dovuto a Paul Erlich, rappresentato qui sotto, un fisiologo polacco che lavorando per anni nel settore della batteriologia ed in particolare della colorazione batterica e cellulare per favorire la visibilità al microscopio ottico delle strutture biologiche, vinse con il professor Il’ja Il’ič Mečnikov il Premio Nobel per la Medicina e Fisiologia, nel 1908 “grazie alle loro ricerche sull’immunologia“. Metodi analoghi furono sviluppati per verificare la presenza o il decorso di alcune malattie che affliggevano i pazienti.
L’anno dopo arrivò a Francoforte alla invenzione del Salvarsan, arsfenamina o composto 606. Un composto tossico arseno-organico ma attivo contro la sifilide.
La sua scoperta fu merito degli sforzi del primo gruppo di lavoro creato per la ricerca di un composto base attraverso processi chimici sistematici. Questa procedura è diventata la base per tutte le più recenti ricerche farmaceutiche. Il Salvarsan fra l’altro è un profarmaco, cioè una molecola metabolizzata nel principio attivo dall’organismo dello stesso paziente.
Si pensava un tempo che la struttura del salvarsan e dei suoi derivati fosse caratterizzata dal doppio legame As=As. Solo nel 2005 (su Angewandte Chemie)si è mostrato che il Salvarsan era una mistura di trimeri e di un pentamero, come mostrato nella figura seguente che mostra legami As-As singoli e non doppi. (si veda qui)
Inizialmente si pensò che la struttura del Salvarsan fosse simile all’azobenzene (A), ma studi cristallografici pubblicati nel 2005 indicano che si tratta di una miscela di un trimero B e di un pentamero C.
Giusto per dire che le cose spesso non sono come sembrano e che ci sono voluti quasi 100 anni per capire come era fatto veramente il primo antibiotico. La storia completa ed interessante la trovate nel primo degli articoli consultati.
L’idea di usare un prodotto specifico che attaccasse solo i batteri veniva in realtà da una idea simile in un campo affine. Erlich sviluppò fra l’altro una teoria che definì “delle catene laterali”, ossia la antesignana delle moderne teorie immunologiche, l’idea che ci fossero interazioni chiave-serratura fra cellula e sostanze chimiche mediate da specifiche molecole (che sono poi diventate gli anticorpi).
Grande scoperta e geniale idea; ma cosa è successo per trasformare in un rischio serio l’uso sistematico degli antibiotici? Come ha fatto la pallottola magica a trasformarsi in un pericolo per l’umanità?
Non intendo con questo dire che gli antibiotici siano pericolosi in sè; se usati correttamente sono necessari e salvifici, ma il trucco sta nell’avverbio correttamente.
Di fatto non sono più usati correttamente. Sarò conciso perché ne ho già scritto più volte (cercate in questo blog sotto antibiotici).
Gli errori nell’uso degli antibiotici nell’uomo e negli animali contribuiscono all’antibiotico-resistenza.
Per l’uomo, gli errori comuni includono l’auto-prescrizione, l’uso per infezioni virali (come raffreddore e influenza) per cui non sono efficaci, e l’interruzione prematura della terapia, che permette la sopravvivenza dei batteri più resistenti. E alla base la spinta pubblicitaria da parte delle case farmaceutiche per un uso sempre più generale (si dice pudicamente “ad ampio spettro”), non etico degli antibiotici. Nell’arco di pochi anni o mesi un antibiotico presentato come di punta, diventa un antibiotico di primo impiego.
Mancano certo metodi per individuare velocemente l’antibiotico specifico da usare caso per caso, le colture batteriche sono lente e i metodi chimico-fisici languono; pure di questo abbiamo parlato altre volte.
Negli animali (ossia nell’industria dell’allevamento intensivo) gli errori includono l’uso profilattico o per promuovere la crescita, e la somministrazione senza prescrizione veterinaria.
A questo aggiungiamo che le molecole antibiotiche vengono scaricate nelle acque reflue e gli impianti di depurazione non riescono a filtrarle; i batteri che vivono negli impianti, come tutti i batteri vengono selezionati per essere resistenti (e in questo modo arrivano nei fiumi, si veda qui).
Ed infine cercare nuovi antibiotici è lungo e costoso, sono anni che non si scoprono molecole nuove veramente efficaci.
Tutte queste situazioni e pratiche scorrette possono diffondere batteri resistenti attraverso la catena alimentare, l’ambiente e il contatto diretto, mettendo a rischio la salute pubblica. Il grosso di questi errori dipende dal fatto di avere trasformato in merce molecole che sono essenzialmente preziosi rimedi da usare con criterio.
Ed il risultato è quello che abbiamo descritto in apertura e che ci prospetta una sicura sconfitta della pallottola magica.
Noi uomini vogliamo pallottole magiche (da vendere e comprare) contro i nostri “nemici” naturali; ma noi non siamo fuori della Natura, siamo parte e custodi di essa e l’unica alternativa è seguire le sue leggi; la libertà è coscienza della necessità e la pace non è fare un deserto. Dobbiamo vivere in armonia con la natura, parte di essa e consci delle sue regole, non uccidere tutto ciò che ci ostacola (facendo tanti soldi come di più).
Nel nostro corpo, fatto in media di 30mila miliardi di cellule (3×1013), vivono in simbiosi altrettanti batteri; questo dovrebbe insegnarci qualcosa. Sparare nel mucchio come succede oggi con la terapia antibiotica comune non è un buon metodo per risolvere i problemi.
Mi ricorda certe guerre contemporanee contro i “cattivi” in cui però muoiono al 99% persone comuni con ovvie conseguenze a lungo termine. Voi che ne dite?
Articoli consultati
https://www.storiadellamedicina.net/nasceva-166-anni-fa-paul-ehrlich-linventore-del-concetto-della-pallottola-magica/ https://www.who.int/publications/i/item/9789240116337 https://www.ansa.it/canale_saluteebenessere/notizie/medicina/2025/10/13/cresce-lantibiotico-resistenzariguarda-ormai-uninfezione-su-6_4aa80702-2edf-43d6-a583-9e84b820d3ba.html https://www.societasim.it/wp-content/uploads/2023/01/La-scoperta-del-mondo-invisibile-e-gli-antibiotici_pdf.pdfHow to make furfural and HMF production greener? Lessons from life cycle assessments
DOI: 10.1039/D5GC03729H, Critical Review
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Ouwen He, Bailey A. Smith, Pascale Champange, Philip G. Jessop, Hongbing YuThe environmental impacts of synthesizing HMF and furfural from biomass can best be reduced by process modifications guided by the results of life cycle assessments.
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Rapid recovery of precious metals via photocatalytic-assisted solvometallurgy using an ethylene glycol-based solvent
DOI: 10.1039/D5GC04641F, PaperAnting Ding, Qibin Yan, Chenchen Zhu, Ming Li, Chuanying Liu, Chengliang Xiao
A green and sustainable method using EG-AlCl3·6H2O solvent for recycling of precious metals.
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Graphitic carbon nitride/nickel dual catalysis for decarboxylative synthesis of unsymmetrical ketones from keto acids
DOI: 10.1039/D5GC03641K, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Michael T. Findlay, Florian Lukas, Francesca Rizzo, Junsong Liu, Benjamin Martin, Simon Allmendinger, Markus Furegati, Pablo Gabriel, Timothy NoëlSustainable dual-catalysis with graphitic carbon nitride (gCN) and nickel for ketone and amide synthesis from α-keto and oxamic acids.
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Precipitation-first synthesis and deep profiling of a 1200-member acrylamide library for covalent drug discovery
DOI: 10.1039/D5GC04440E, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Pravin Patil, Emis Ingenito, Riccardo Fusco, Imma Capriello, Zhirui Guan, Anuja Bhalkikar, John Gibbons, Tomas Korba, Stanislav Bashkyrtsev, Oleh Tkachenko, Alexander DömlingWe developed an efficient Ugi-based route to 1200 acrylamides, delivering millimolar quantities of pure precipitated products. Library quality was verified by 1H NMR, UPLC-UV-MS, and AEMS, yielding a sustainable drug-discovery-ready set.
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Combined catalyst–pathway design for efficient and green urea synthesis
DOI: 10.1039/D5GC04601G, PaperZhuohang Li, Xuezi Xing, Ruichao Zhang, Xue Zeng, Ke Chu
Ag1/TiO2−x is explored as an efficient catalyst for urea electrosynthesis. Through a plasma-electrochemical route it achieves an exceptional urea faradaic efficiency of 75.7% and urea yield rate of 74.6 mmol h−1 g−1.
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A sustainable method for potato side stream valorisation to obtain steroidal glycoalkaloids within a bioeconomic approach
DOI: 10.1039/D5GC03072B, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Nina Stadler, Birgit Henßen, Jörg Pietruszka, Thomas ClassenThis research highlights the sustainable extraction of steroidal glycoalkaloids from potato side-streams using green solvents to minimize environmental impact and enhance valorization.
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Interfacial engineering of S-scheme ZnIn2S4/CoPPc for photoinduced H2 production coupled with benzyl alcohol valorization
DOI: 10.1039/D5GC03212A, PaperYing Jiang, Dongfang Hou, Siyue Li, Sinan Xiao, Jiashuo Liu, Fenglan Lu, Xiu-Qing Qiao, Bojing Sun, Dong-Sheng Li
This study shows that the synergistic effect of a strong interface electric field, single-atom active sites, and photothermal effects of VDZIS/CoPPc can simultaneously improve photocatalytic hydrogen energy and high-value chemical production.
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Synergistic visible-light/Brønsted-acid promoted deconstructive aminoalkylation of spiro dihydroquinazolinones: modular synthesis of α-functionalized unnatural amino acids
DOI: 10.1039/D5GC04059K, CommunicationWen-Peng Yang, Hong-Jie Miao, Jia-Yi Li, Xin-Hua Duan, Li-Na Guo
Synergistic visible-light/Brønsted-acid promoted deconstructive aminoalkylation of spiro-dihydroquinazolinones with aromatic amines and ethyl glyoxylate is presented.
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An ultra-fast and eco-friendly recycling process for spent LIBs using deep eutectic solvents: mechanism and life-cycle insight
DOI: 10.1039/D5GC03452C, PaperShuang Liu, Shuangjun Li, Xiangkun Elvis Cao, Sungyeol Choi
A rapid and green recycling process for spent LIBs using ChCl-MA DES which can critical metals over 80% in 10 min with good reusability. LCA analysis revealed its low environment impact, offering a practical approach for recovering spent LIBs.
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A melamine foam-scaffolded LDHs@PVA gel electrolyte with high ionic conductivity and water retention capability for flexible zinc–air batteries
DOI: 10.1039/D5GC04158A, PaperYonghang Zeng, Yanhong Gong, Wenhao Wang, Xinglong Song, Dongbin Xiong, Yue Du, Lina Zhou, Yi Cao, Faqi Zhan, Yisi Liu
Melamine foam as a 3D scaffold for in situ growth of vertically aligned CoNi-LDH arrays to prepare MF-LDHs@PVA GPE with high ionic conductivity and water retention capability for flexible zinc-air batteries.
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Mechanism-infused machine learning for scattered metal recovery: SHAP decodes multiscale physicochemical drivers in refractory matrices
DOI: 10.1039/D5GC04492H, PaperJiayu Zhang, Ji Zhang, Ping Zhu, Zhenming Xu, Lingen Zhang
This research optimized the recovery process through machine learning and SHAP analysis, utilizing fly ash to replace toxic chlorinating agents, thereby achieving efficient and environmentally sound recovery of multiple scattered metals.
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Perovskite-triggered dual exsolution of oxygen-deficient CeO2 matrix and NiFe nanoalloys for enhanced CO2 electrolysis
DOI: 10.1039/D5GC04390E, Paper
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Biao Ouyang, Ming Yang, Lin-Bo Liu, Shuo Liu, Yan Li, Xian-Zhu Fu, Yifei Sun, Subiao Liu, Jing-Li LuoSr1.95Ce0.05Fe1.3Ni0.2Mo0.5O6−δ with optimal Ce doping allowed in situ co-exsolving CeO2 phase and NiFe nanoalloys on the surface, which achieved a high current density of 1.57 A cm−2 at 1.5 V and 850 °C with a CO faradaic efficiency of over 96%.
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Oxygen vacancy-hydroxyl frustrated Lewis pairs enabling CO2 cycloaddition for halogen-free synthesis of cyclic carbonates
DOI: 10.1039/D5GC04831A, PaperChengguang Yue, Jiaxin Li, Mei-Yan Wang, Zhiyi Yang, Tiantian Xiao, Ji Qi, Shouying Huang, Yue Wang, Liang-Nian He, Xinbin Ma
A series of Co3O4 catalysts with unique oxygen vacancy-hydroxyl FLPs were developed. The FLPs breaks the trade-off between CO2 adsorption and dissociation via forming a metastable d-HCO3 species, enabling the efficient synthesis of cyclic carbonates.
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Synergistic enhancement of evaporation-driven power generation via thermoelectric coupling at elevated temperatures
DOI: 10.1039/D5GC03587B, CommunicationXin Zhou, Changhao Li, Jianfeng Lin, Guang Yang, Zipei Zhang, Zhangfeng Wu, Mi Lu, Jianping Lin
We overcame low power limitations using a novel hybrid evaporative–thermoelectric generator. This sustainable synergy yielded 11.37 W m−2 (31.45% increase) at 100 °C with a p-Bi2Te3 device.
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From lab-scale performance to field barriers: electrocatalytic nitrate treatment for sustainable water remediation
DOI: 10.1039/D5GC04166J, Tutorial ReviewZhenlin Mo, Wei Guo, Laiji Xu, Yiwen Chen, Shaoqi Zhou, Baojun Liu
A green circular economy system for converting industrial wastewater (nitrates) into agricultural resources (ammonia, energy).
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An unexpected transition-metal free regioselective cyclization of alkynyl-tethered indoles to prepare indole-fused azepino[2,1-b]quinazolinones and spiroindole-pyrrolo[2,1-b]quinazolinones
DOI: 10.1039/D5GC04267D, PaperPei-Sen Zou, Yi-Fan Geng, Xiao-Qing Liu, Jun-Cheng Su, Cheng-Xue Pan, Dong-Liang Mo, Gui-Fa Su
A base-promoted atom economical and unexpectedly selective cyclization strategy was developed for the synthesis of indole-fused azepino[2,1-b]quinazolinones and spiroindole-pyrrolo[2,1-b]quinazolinones.
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Mechanochemical ball milling as an emerging tool in chemical recycling and upcycling of waste polymers
DOI: 10.1039/D5GC03507D, Critical Review
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Anamarija Briš, Davor Margetić, Vjekoslav ŠtrukilA comprehensive review of mechanochemical recycling and upcycling of waste polymers by ball milling is critically assessed, highlighting its efficiency and potential for the depolymerization or degradation of waste plastics.
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Catalytic electron-acceptor mediated C(sp2)–H sulfoxidation reactions
DOI: 10.1039/D5GC03110A, PaperWenkai Huang, Xue Yang, Wanting Qi, Yuxin Ding, Changjun Zhang, Yuanyuan Xie
We present a novel catalytic EDA pathway employing NIS as catalytic electron acceptor for the C(sp2)–H sulfoxidation, it circumvents the irreversible consumption of the leaving group by enabling regeneration of the electron acceptor catalyst.
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High energy content bi- and mono-cycloalkane and iso-alkane jet blending mixtures derived from ethanol
DOI: 10.1039/D5GC03955J, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Robert A. Dagle, Nickolas Riedel, Zhibin Yang, Johnny Saavedra Lopez, Alia Cooper, Michael Thorson, Louis Edwards Caceres-Martinez, Wan Tang Jeff Zhang, Hilkka I. Kenttämaa, Gozdem Kilaz, Joshua Heyne, Ralph GillespieThe aromatization of ethanol-derived olefinic intermediates provides a route forward to high energy density synthetic aviation fuel (SAF) with favorable O-ring seal swell properties.
To cite this article before page numbers are assigned, use the DOI form of citation above.
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