Spring frem i opdagelsen og udviklingen af ​​nye antibiotika

En stærk ny indsigt, knyttet til nyere undersøgelser fra Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), har givet en ny forståelse af Glycopeptide antibiotika (GPA'er) biosyntese, der gør det muligt at lave nye GPA'er og teste dem i laboratoriet. Dette er afgørende i bestræbelserne på at udvikle nye antibiotika for at holde trit med de stadigt udviklende 'superbugs', der fortsat udgør en alvorlig trussel mod den globale folkesundhed.

Ledet af lektor Max Cryle, det seneste fund, udgivet i Angewandte Chemie International Edition , viser for første gang, hvordan en bred vifte af nye GPA'er kan laves ved at kombinere det naturlige biosyntesemaskineri og kemiske modifikationer. Dette vil nu muliggøre opdagelsen og udviklingen af ​​nye antibiotika til klinisk brug og er en vej, der hurtigt forfølges.

Denne undersøgelse bygger på resultaterne af to yderligere undersøgelser offentliggjort i Journal of Organic Chemistry and Organic Letters , som først afslørede, hvordan man effektivt kan bruge GPA-enzymer i laboratoriets kunstige miljø for at lave GPA'er effektivt og for at udforske grænserne for disse enzymer.

GPA'er er en vigtig klasse af antibiotika, ofte brugt som sidste udvej mod resistente bakterier. Vancomycin, for eksempel, bruges til at bekæmpe infektion med den dødelige Staphylococcus aureus (gyldne staph). Disse antibiotika er komplekse peptider, der naturligt produceres af bakterier, og er stadig kommercielt fremstillet på denne måde på grund af kompleksiteten med at fremstille disse udelukkende gennem kemiske midler. Indtil nu, dette har sat grænser for de ændringer, der kan foretages på antibiotika, kun tillader mindre ændringer.

"Naturen har udviklet nogle yderst effektive antibiotika, men vi har tidligere været begrænset i, hvordan vi kan ændre disse for at forbedre deres aktivitet og slå modstand. Nu, ved at kombinere naturlige enzymer med syntetisk kemi kan vi udforske nye antibiotika, der aldrig er blevet fremstillet før. Dette giver os en afgørende fordel i kampen for at overvinde resistente bakterier i denne vigtige antibiotikaklasse, " sagde lektor Cryle.

Nært forbundet med dette, et yderligere samarbejde offentliggjort sidste år i Naturkommunikation , undersøgte biosyntesen af ​​kistamicin, en usædvanlig GPA, som for nylig har vist sig at være et effektivt antibiotikum med en helt ny mekanisme til at dræbe bakterier. Denne undersøgelse fremhæver vigtigheden af ​​at kunne ændre strukturerne af GPA'er for at kunne lave nye antibiotika, og hvordan nye mekanismer for antibiotikaaktivitet kan findes selv med eksisterende antibiotikaklasser.

For at fremhæve dette punkt, yderligere pionerarbejde fra Cryle Lab har ført til udviklingen af ​​en ny type antibiotika baseret på GPA'er, der virker på en helt anden måde end disse nuværende kliniske antibiotika. Nu genstand for et nyligt indgivet foreløbigt patent, disse nye antibiotika virker ikke ved direkte at dræbe bakterier – i stedet, de hjælper med at finde superbug-infektioner hos en patient og, når de har fundet dem, - derefter aktivere deres immunsystem for effektivt at fjerne infektionen.