Nowatorska ścieżka pomaga w wyszukiwaniu nowej klasy antybiotyków

Antybiotyki, zwane również antybakteryjnymi, są rodzajem leku przeciwbakteryjnego stosowanego w leczeniu i zapobieganiu infekcji bakteryjnych. Naukowcy z Uniwersytetu Yale opracowali nowy proces chemiczny, który może doprowadzić do powstania nowej klasy antybiotyków.

Odkrycie następuje w czasie, gdy coraz więcej rodzajów bakterii staje się odpornych na istniejące antybiotyki, co zwiększa występowanie śmiertelnych zakażeń. Zdolność do tworzenia nowych antybiotyków miałaby istotne konsekwencje dla leczenia i zdrowia publicznego, stwierdzili naukowcy.

"Jest to jeden ze sposobów na skupienie naszych talentów jako chemików syntetycznych w kierunku, który może natychmiast pomóc pacjentom", powiedział Seth Herzon, profesor chemii w Yale i członek Yale Cancer Center. Herzon jest głównym badaczem nowego badania opublikowanego 1 czerwca w czasopiśmie Science.

Reklama: Zapraszamy do skorzystania z cateringu dietetycznego naszego partnera BistroBox. Publikujemy kod promocyjny z którym otrzymasz rabat 22% na zamawiane diety pudełkowe. Kod: SUN22.

Antybiotyki są specyficzne dla rodzaju leczonych bakterii i na ogół nie mogą być wymieniane z jednej infekcji na drugą. Przy prawidłowym stosowaniu antybiotyków są one zazwyczaj bezpieczne i mają niewiele skutków ubocznych".

Yale podoktorant Stephen Murphy i Yale absolwent Mingshuo Zeng są współautorami studiów. Obaj są członkami Herzon Lab. Nowy proces umożliwia tworzenie w laboratorium molekuł związanych z naturalnym produktem - pleuromutiliną - z prostych komercyjnych substancji chemicznych. Pluoromutylina jest produkowana przez grzyb i na początku lat 50-tych XX wieku uznano, że posiada ona użyteczne właściwości antybakteryjne. Od tego czasu naukowcy ze środowiska akademickiego i przemysłu farmaceutycznego stworzyli tysiące pochodnych pleuromutyiliny w procesie znanym jako semisynteza, który polega na chemicznym modyfikowaniu samej pleuromutyiliny. Jednakże duża część tych pochodnych różni się tylko w jednym miejscu w cząsteczce. Praktyczna pełna synteza, która umożliwiałaby uzyskanie bogactwa dodatkowych antybiotyków, pozostała nieuchwytna. Herzon po raz pierwszy próbował znaleźć rozwiązanie w 2008 roku. "Pracowaliśmy nad tym projektem przez kilka lat, kiedy zaczynałem w Yale, ale nie odnotowaliśmy zbyt wielu sukcesów", powiedział Herzon. "Przemysł farmaceutyczny był historycznie siłą napędową rozwoju antybiotyków. Jednak antybiotyki znajdują się zasadniczo na samym dole listy pod względem zwrotu z inwestycji.

W konsekwencji, większość głównych farmaceutyków odeszła od tego obszaru." Doprowadziło to do braku nowych leków do zwalczania oporności, dodał Herzon. "Ponieważ kryzys antybakteryjny wciąż się pogłębiał, zdecydowaliśmy, że musimy się z tym uporać i przyjąć zupełnie inne podejście", powiedział. Herzon i jego koledzy odkryli, że mogą przygotować izomer pleuromutyiliny - związek, który ma tę samą zdolność łączenia, ale inny układ atomów - i zmienić go w końcowych etapach syntezy na pleuromutyilinę. Odkrycie to pozwoliło grupie pokonać niektóre z poprzednich blokad drogowych i osiągnąć pełną syntezę pleuromutyiliny. Ponadto izomery te mają lepsze właściwości antybakteryjne niż sama plejumutylina, otwierając drzwi do przygotowania ulepszonych związków. "Tworzenie pleuromutiliny jest świetne, ale bardziej interesują nas związki nienaturalne, do których mamy dostęp poprzez syntezę. Wciąż udoskonalamy syntezę, a niebo jest teraz granicą, jeśli chodzi o modyfikacje, które możemy wprowadzić", wyjaśnia Herzon. "Natychmiast rozpoczniemy testowanie związków". Jeśli wszystko pójdzie dobrze, mamy nadzieję, że w końcu przeniesiemy nasze związki do testów klinicznych, aby leczyć infekcje odporne na leki."