Forskere gør et betydeligt gennembrud på vej mod det nye superbug-dræbende antibiotikum teixobactin

Forskere, der arbejder på at udvikle et "game-changing" nyt antibiotikum, har gjort et betydeligt fremskridt i retning af at skabe kommercielt levedygtige lægemiddelbehandlinger ved at producere to forenklede syntetiske versioner af stoffet, der er lige så potente til at dræbe superbugs som MRSA som dets naturlige form.

Gennembruddet af forskere ved University of Lincoln, Storbritannien, markerer endnu et vigtigt skridt til at realisere potentialet af teixobactin til at hjælpe den globale kamp mod antibiotika-resistente patogener. Teixobactin er et nyligt opdaget naturligt antibiotikum, som mange i det internationale videnskabelige samfund mener kan føre til skabelsen af ​​det første kommercielt levedygtige nye antibiotikum i 30 år.

Lincoln-teamet har med succes syntetiseret nye forenklede versioner af teixobactin, som udnytter de samme kraftfulde antibiotiske virkninger på en måde, der kunne produceres i kommerciel skala. Deres resultater er offentliggjort i Royal Society of Chemistrys tidsskrift, Kemisk Videnskab .

Indtil nu, forskere, der forsøgte at syntetisere teixobactin, mente, at de skulle bruge kationiske (eller positivt ladede) aminosyrer, som binder til det bakterielle mål ved hjælp af en 'sidekæde'. Dette betød, at de skulle bruge enten den meget sjældne aminosyre, der findes naturligt i teixobactin, kaldet enduracididin, eller alternative, som havde lavere styrke mod superbugs.

Hver aminosyre sidder på et bestemt sted i teixobactins struktur, og Lincoln-teamet har nu med succes erstattet enduracididin - som holder position ti - med to alternative aminosyrer, som ikke er positivt ladede. Disse aminosyrer mangler den 'bindende' del, tilsidesættelse af den forudgående forståelse af, at enduracididin er essentielt for at såkaldt 'target binding' er yderst potent mod superbugs.

Med denne nye viden, syntetiserede versioner af teixobactin kan lettere udvikles, tager processen fra op til 30 timer til kun ti minutter for et enkelt koblingstrin – et væsentligt skridt hen imod at gøre teixobactin til et levedygtigt nyt lægemiddel. Vigtigere, de to nye forenklede former for teixobactin har også vist sig at have identisk styrke mod superbugs som den naturlige form for teixobactin.

Dr Ishwar Singh, en specialist i design og udvikling af nye lægemidler fra University of Lincoln's School of Pharmacy, leder forskergruppen. Han forklarede:"Da teixobactin blev opdaget, var det banebrydende i sig selv som et nyt antibiotikum, der dræber bakterier uden påviselig resistens inklusive superbugs såsom MRSA. Vi har undersøgt en måde at forenkle designet og samtidig bevare den høje styrke mod resistente bakterier som f.eks. MRSA.

"Dette forenklede design og mere effektive syntese vil gøre det muligt at udføre arbejde på et kommercielt niveau. Enduracididin begrænsede i høj grad vores evne til at gøre dette på grund af dets knaphed, en kompleks flertrins syntese, og lange og gentagne trin på mellem 16 og 30 timer med høj fejlrate og meget lavt udbytte.

"Vi var nødt til at foretage en ændring af strukturen, så vi kunne gøre molekylet mere levedygtigt for lægemiddeludvikling. Vi havde forsøgt at erstatte det med andre aminosyrer med en lignende make -up, men de var alle mindre potente i forhold til den naturlige form for teixobactin. Nu, vi har opdaget, at vi faktisk kan bruge aminosyrer, som er strukturelt forskellige, og er kommercielt tilgængelige. De er også 16 gange stærkere end et klinisk brugt antibiotikum til at dræbe superbug MRSA, og de var også meget potente mod andre antibiotika-resistente infektioner, såsom vancomycin-resistente enterokokker, og tuberkulose."

Arbejdet bygger på succesen med holdets banebrydende forskning for at tackle antimikrobiel resistens over de seneste 18 måneder. Dr. Singh arbejder sammen med kolleger fra School of Life Sciences og School of Chemistry ved University of Lincoln for at udvikle teixobactiner til et levedygtigt lægemiddel.

Forskere forudser, at i 2050, yderligere 10 millioner mennesker vil 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.