Bekæmpelse af svampeinfektioner med metaller

Hvert år får mere end 1 milliard mennesker en svampeinfektion. Selvom de er uskadelige for de fleste mennesker, dør over 1,5 millioner patienter hvert år som følge af infektioner af denne art.

Mens der bliver opdaget flere og flere svampestammer, der er resistente over for et eller flere af de tilgængelige lægemidler, er udviklingen af ​​nye lægemidler nærmest gået i stå i de senere år.

I dag er der kun omkring et dusin kliniske forsøg i gang med nye aktive midler til behandling af svampeinfektioner. "I sammenligning med mere end tusinde kræftlægemidler, der i øjeblikket testes på mennesker, er dette et usædvanligt lille antal," forklarer Dr. Angelo Frei fra Institut for Kemi, Biokemi og Farmaci ved Universitetet i Bern, hovedforfatter til Studiet.

Resultaterne er blevet publiceret i tidsskriftet JACS Au .

Styrkelse af antibiotikaforskningen med crowd sourcing

For at fremme udviklingen af ​​anti-svampe og antibakterielle midler har forskere ved University of Queensland i Australien grundlagt Community for Open Antimicrobial Drug Discovery, eller CO-ADD.

Det ambitiøse mål med initiativet er at finde nye antimikrobielle aktive stoffer ved at tilbyde kemikere verden over muligheden for at teste enhver kemisk forbindelse mod bakterier og svampe uden omkostninger. Som Frei forklarer, har CO-ADDs indledende fokus været på "organiske" molekyler, som hovedsageligt består af kulstof, brint, oxygen og nitrogen, og som ikke indeholder nogen metaller.

Frei, som forsøger at udvikle nye metalbaserede antibiotika sammen med sin forskergruppe ved universitetet i Bern, har dog fundet ud af, at over 1.000 af de mere end 300.000 forbindelser testet af CO-ADD indeholdt metaller.

"For de fleste mennesker, når det bruges i forbindelse med ordet 'mennesker', udløser ordet metal en følelse af ubehag. Den opfattelse, at metaller er grundlæggende skadelige for os, er udbredt. Det er dog kun delvist sandt. Det afgørende er, metal bruges og i hvilken form," forklarer Frei, der er ansvarlig for alle metalforbindelserne i CO-ADD-databasen.

Lav toksicitet påvist

I deres nye undersøgelse vendte forskerne deres opmærksomhed mod metalforbindelserne, som viste aktivitet mod svampeinfektioner. Her blev 21 højaktive metalforbindelser testet mod forskellige resistente svampestammer. Disse indeholdt metallerne kobolt, nikkel, rhodium, palladium, sølv, europium, iridium, platin, molybdæn og guld.

"Mange af metalforbindelserne udviste en god aktivitet mod alle svampestammer og var op til 30.000 gange mere aktive mod svampe end mod humane celler," forklarer Frei.

De mest aktive forbindelser blev derefter testet i en modelorganisme, voksmølens larver. Forskerne observerede, at kun én af de elleve testede metalforbindelser viste tegn på toksicitet, mens de andre blev godt tolereret af larverne. I det næste trin blev nogle metalforbindelser testet i en infektionsmodel, og en forbindelse var effektiv til at reducere svampeinfektionen i larver.

Considerable potential for broad application

Metal compounds are not new to the world of medicine:Cisplatin, for example, which contains platinum, is one of the most widely used anti-cancer drugs. Despite this, there is a long way to go before new antimicrobial drugs that contain metals can be approved.

"Our hope is that our work will improve the reputation of metals in medical applications and motivate other research groups to further explore this large but relatively unexplored field," says Frei.

"If we exploit the full potential of the periodic table, we may be able to prevent a future where we don't have any effective antibiotics and active agents to prevent and treat fungal infections." + Udforsk yderligere

Metals could be the link to new antibiotics