Kemikere skaber en ny vej i søgen efter antibiotika

Yale University forskere har udviklet en ny kemisk proces, der kan føre til oprettelsen af ​​en ny klasse af antibiotika.

Opdagelsen kommer på et tidspunkt, hvor flere typer bakterier bliver resistente over for eksisterende antibiotika, øge forekomsten af ​​dødelige infektioner. Evnen til at oprette nye antibiotika ville have betydelige konsekvenser for medicinsk behandling og folkesundhed, sagde forskerne.

"Dette er en måde at fokusere vores talenter som syntetiske kemikere på i en retning, der umiddelbart kan hjælpe patienter, "sagde Seth Herzon, en kemiprofessor ved Yale og medlem af Yale Cancer Center. Herzon er hovedforsker for en ny undersøgelse, der blev offentliggjort 1. juni i tidsskriftet Videnskab .

Yale postdoktor Stephen Murphy og Yale-kandidatstuderende Mingshuo Zeng er medforfattere af undersøgelsen. Begge er medlemmer af Herzon Lab.

Den nye proces gør det muligt at skabe molekyler relateret til naturproduktet pleuromutilin ud fra simple kommercielle kemikalier i laboratoriet. Pleuromutilin produceres af en svamp og blev fundet at have nyttige antibakterielle egenskaber i begyndelsen af ​​1950'erne. Siden da, forskere i den akademiske verden og den farmaceutiske industri har skabt tusindvis af pleuromutilin-derivater ved en proces kendt som semisyntese, hvilket indebærer kemisk modificering af selve pleuromutilin. Imidlertid, en stor del af disse derivater varierer kun på en enkelt position i molekylet. En praktisk fuld syntese, hvilket ville muliggøre et væld af yderligere antibiotika, er forblevet uhåndgribelig.

Herzon forsøgte først at finde en løsning i 2008. "Vi arbejdede på dette projekt i et par år, da jeg startede på Yale, men havde ingen stor succes, "Herzon sagde. "Den farmaceutiske industri har historisk set været drivkraften bag udviklingen af ​​antibiotika. Imidlertid, antibiotika er i det væsentlige nederst på listen med hensyn til investeringsafkast. Følgelig, de fleste større lægemidler er gået væk fra dette område."

Dette har ført til en mangel på nye lægemidler til bekæmpelse af modstand, Tilføjede Herzon. "Da den antibakterielle krise blev ved med at blive værre, vi besluttede, at vi skulle tage dette op igen og udtænke en helt anden tilgang, " han sagde.

Herzon og hans kolleger opdagede, at de kunne fremstille en isomer af pleuromutilin - en forbindelse, der har den samme forbindelse, men med et andet arrangement af atomer - og omarranger det i de sidste trin i syntesen til pleuromutilin. Opdagelsen tillod gruppen at hvælve forbi nogle af de tidligere vejspærringer og opnå fuld syntese af pleuromutilin. I øvrigt, disse isomerer har bedre antibakterielle egenskaber end selve pleuromutilin, åbne døren til fremstilling af forbedrede forbindelser.

"At lave pleuromutilin er fantastisk, men vi er mere interesserede i de ikke-naturlige forbindelser, vi kan få adgang til gennem syntese. Vi fortsætter med at forfine syntesen, og himlen er grænsen nu, med hensyn til de ændringer, vi kan foretage, "Forklarer Herzon." Vi vil straks begynde at teste forbindelser. Hvis alt går godt, håber vi i sidste ende at flytte vores forbindelser til kliniske forsøg til behandling af lægemiddelresistente infektioner. "