Forskere rykker tættere på at besejre superbugs med forenklede former for teixobactin

Forskere har produceret nye, effektive og forenklede former for teixobactin - en ny generation af antibiotika, der besejrer multi-lægemiddelresistente infektioner såsom MRSA - som en del af en banebrydende forskningsindsats for at tackle antimikrobiel resistens.

Holdet, ledet af Dr Ishwar Singh ved University of Lincoln, Storbritannien, har udpeget præcis, hvilken aminosyre i det nyopdagede teixobactin-antibiotikum, der gør det så vellykket til at dræbe skadelige MRSA-bakterier, som er resistente over for mange andre antibiotika. Forskerholdet har tilpasset dette sjældne molekyle, så det nemt kan bruges i produktionen af ​​nye lægemidler.

Gennembruddet kommer efter, at holdet med succes har produceret en række syntetiske derivater af det meget potente teixobactin - hyldet som en 'game-changer' i kampen mod antimikrobiel resistens - og blev de første i verden til at dokumentere sin tredimensionelle molekylære make- op. Disse udviklinger repræsenterer vigtige skridt til at forstå, hvordan det kraftfulde antibiotikum fungerer, og hvilke byggesten der er nødvendige for, at det kan fungere effektivt.

Deres nyeste undersøgelse, som direkte er rettet mod MRSA-bakterier, overvinder en yderligere barriere i kapløbet om at bekæmpe medicinresistente bakterier.

Dr Ishwar Singh, en specialist i design og udvikling af nye lægemidler fra University of Lincoln's School of Pharmacy, forklarede:"Det videnskabelige samfund har fundet det ekstremt svært, tidskrævende og dyrt at fremstille aminosyren syntetisk, enduracididin, hvilket gør teixobactin så effektivt til at dræbe en række patogener uden påviselig resistens.

"Teixobactin blev først isoleret fra jordmikroorganismer (som ikke vokser under laboratorieforhold) - den naturlige kilde til næsten alle antibiotika udviklet siden 1940'erne - men for at det skal udvikles som en potentiel behandling, flere versioner skal produceres via kemisk syntese for at overvinde forhindringerne for udvikling af lægemidler.

"Sidste år havde vi succes med at producere menneskeskabte former for antibiotika, men nu har vi øget dens styrke mod MRSA. Nøgleaminosyren, enduracididin, er vigtigt for høj styrke, men det har også været en flaskehals i den bredere produktion af kraftige teixobactinderivater og deres fremgang som nye lægemidler. Vi har nu udviklet flere potente molekyler med meget lignende virkninger som naturligt teixobactin, og vi tror på, at det tager os et skridt tættere på klinikken."

MRSA er en type bakterier, der er resistente over for mange udbredte antibiotika, hvilket betyder, at det er sværere at behandle end andre infektioner. Denne 'superbug' påvirker hovedsageligt mennesker, der opholder sig på hospitalet, og selvom de normalt kan behandles med visse antibiotika, bekymringer vokser rundt om i verden over den hastighed, hvormed bakterier udvikler resistens over for eksisterende lægemidler.

Det er blevet forudsagt, at i 2050 vil yderligere 10 millioner mennesker bukke under for lægemiddelresistente infektioner hvert år. Udviklingen af ​​nye antibiotika, der kan bruges som en sidste udvej, når andre lægemidler er ineffektive, er derfor et afgørende studieområde for sundhedsforskere verden over.

De bakterier, som teixobactin er effektivt imod, har, så langt, ikke vist nogen påviselig modstand og givet dens mekanismer, forskere er også overbeviste om, at modstand sandsynligvis ikke vil udvikle sig i fremtiden.

Dr. Singh arbejder sammen med kolleger fra School of Life Sciences og School of Chemistry ved University of Lincoln for at udvikle teixobactin til et levedygtigt lægemiddel.

Dr. Edward Taylor, Læser i Life Sciences ved Lincoln, sagde:"Antimikrobiel resistens spreder sig hurtigere end introduktionen af ​​nye antibiotika, hvilket betyder, at der er store bekymringer om en mulig helbredskrise. Det nyligt opdagede teixobactin har vist et enormt løfte på grund af dets potente aktivitet, især mod resistente patogener som MRSA, derfor er det i fokus for vigtig forskning her i Lincoln og rundt om i verden.

"Flere andre forskningsgrupper erstattede den sjældne enduracididin-aminosyre i teixobactin med kommercielt tilgængelige byggesten, men de resulterende produkter var meget mindre aktive end naturproduktet. Vores undersøgelse havde til formål at finde den bedst egnede erstatning for dette sjældne molekyle, og vi fandt ud af, at aminosyrer, der har en lignende struktur og funktionel gruppe, var mest effektive."

Gruppen fandt ud af, at tre af de molekyler, de testede, viste meget lovende aktivitet mod MRSA-bakterier, og deres forskning vil nu fortsætte, da de sigter mod at producere flere versioner af teixobactin, som i sidste ende kan blive kommercielt tilgængelige lægemidler.

Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Royal Society of Chemistry, Kemisk kommunikation .