CLARISSIMO
Studio e messa a punto di nuovi processi biocatalizzati per la modifica e produzione di antibiotici

Il Progetto di ricerca industriale e sviluppo industriale è iniziato il 06/12/2016 e si è concluso il 12/01/2020.  Le biotrasformazioni costituiscono una via alternativa, “green” e complementare alla chimica medicinale per la preparazione di nuovi derivati e intermedi sfruttando le capacità enzimatiche presenti negli organismi viventi. L'obiettivo di questo progetto - che ha coinvolto le società ACS Dobfar, CPC Biotech, Naicons e l’Università degli studi dell’Insubria - è stato lo studio e la messa a punto di nuovi processi biocatalizzati per la modifica e la produzione di antibiotici. 

Il progetto si è articolato su due linee di ricerca: 

• Gli antibiotici e i loro intermedi sono tra i composti di chimica fine più importanti, con un mercato mondiale atteso di circa 46 miliardi di dollari nel 2016 (il mercato mondiale della sola claritromicina è stato nel 2013 di oltre 600 milioni di dollari). la Linea 1 si è focalizzata sulla ricerca di un’attività enzimatica in grado di convertire l'eritromicina nel suo derivato 6-O-metilico (claritromicina): due metiltransferasi sono state individuate e prodotte a livello industriale.
• L’Organizzazione Mondiale della Sanità definisce l’antibiotico-resistenza uno dei maggiori pericoli per la salute umana: inoltre, negli ultimi anni la ricerca sugli antibiotici si è dimostrata sempre meno fertile. Con questa premessa, la seconda linea di ricerca del progetto ha individuato enzimi in grado di inattivare antibiotici appartenenti alla classe dei macrolidi e degli aminoglicosidi nonché enzimi in grado di inattivare inibitori delle beta-lattamasi con l’obiettivo di ottenere con questi dei nuovi antibiotici che possano eludere i meccanismi di resistenza sviluppati dai microrganismi patogeni. In dettaglio, la Linea 2 ha individuato l’enzima MAC2 in grado di inattivare i macrolidi, così come sono stati individuati enzimi della classe AMG attivi sui composti aminoglicosidici: questi ultimi enzimi potranno essere usati impiegando un innovativo sistema di riciclo del cofattore ATP. 

INNOVATIVITA’,  INTEGRAZIONE, COMPLEMENTARIETA’ - un team di ricerca d’eccezione ha unito le competenze ed energie per riuscire nell’impresa di sviluppare in particolare un nuovo prodotto commerciale, ovvero Macroduster MCD-40 e MCD-200. Questi preparati enzimatici, estremamente stabili nel tempo, servono ad eliminare antibiotici dai reflui. Il progetto è inserito all’interno del Bando Linea R&S per aggregazioni lanciato nel 2016 da Regione Lombardia nell’ambito dell’Asse I del POR FESR 2014-2020, che ha finanziato n. 47 progetti conclusi con contributo complessivamente concesso pari a euro a circa 41 milioni di euro. Il progetto ha ricevuto un contributo (fondo perduto e finanziamento agevolato) di oltre 1,47 milioni di euro su un valore complessivo di investimenti di  oltre 2,33 milioni di euro. 

L’utilizzo di enzimi come metodo per l’inattivazione degli antibiotici nei reflui di produzione è una alternativa verde rispetto all’inattivazione chimico-fisica che richiede l’uso di energia e/o di sostanze chimiche. Ciò è ora possibile con gli enzimi prodotti nella Linea 2. L’ottimizzazione dei processi di produzione e purificazione degli enzimi ha permesso di ridurre i volumi di produzione e i costi (in termini energetici ed economici). 

Il progetto ha sviluppato attività nell’ambito dell’area di specializzazione ECO-INDUSTRIA (CHIMICA VERDE) – Macrotematica Processi catalitici sostenibili per applicazioni industriali e Tema di Sviluppo “Sviluppo e ottimizzazione di (bio)catalizzatori nell’ambito della Chimica Verde”.

non pertinente.

Il progetto contribuisce all’obiettivo 6. “Acqua pulita e servizi igienico sanitari” dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile “6.3 Entro il 2030, migliorare la qualità dell'acqua riducendo l'inquinamento, eliminando le pratiche di scarico non controllato e riducendo al minimo il rilascio di sostanze chimiche e materiali pericolosi, dimezzare la percentuale di acque reflue non trattate e aumentare sostanzialmente il riciclaggio e il riutilizzo sicuro a livello globale”.