Tutkijat syntetisoivat uusia antibiootteja modulaarisen strategian avulla

Kuten me kaikki tiedämme, antibioottiresistenssin ongelmasta on tullut yksi maailman kiireellisimmistä julkisista uhista. Resistenttien kantojen aiheuttamiin infektioihin kuolee vuosittain satojatuhansia ihmisiä.

Äskettäin Kalifornian yliopiston tutkijat, San Francisco School of Medicine julkaisivat nature-lehdessä uuden paperin, jossa uudistettiin olemassa olevia antibioottimolekyylejä käyttämällä täydellistä synteesiteknologiaa bakteeriresistenssin ongelman ratkaisemiseksi. Artikkelin otsikko on "Synteettinen ryhmä A streptogramiiniantibiootit, jotka voittavat alv-resistenssin".

Streptomysiinin antibioottivalmisteet sisältävät kaksi pääainetta: 70% streptogramiini A:ta (pristinamysiini II A, dalfopristin, virginiamysiini M1) ja 30% streptogramiinia B (streptogramiini B; pristinamysiini IA, quinupristin, virginiamysiini S1). A-tyypin streptomysiini voi liittyä bakteerin 50S ribososomeyn 23S ribosomaalisen ribonukleiinihapon (23S rRNA) risteykseen. Muuttamalla kolmiulotteista rakennettaan se voi estää peptidin siirron ja toisaalta parantaa B-ketjua. Yangmysiinin sitoutumiskyky on yli sata kertaa. Tyypin B streptofylliini kiinnitetään pääasiassa A-tyypin streptosiinin liitospaikan läheisyyteen, mikä voi estää peptidiketjun venymisen ja laukaista epätäydellisen peptidin vapautumisen. Siksi, vaikka tyypin A ja tyypin B streptomysiini ovat vain bakteriostaattisia antibiootteja, kun niitä käytetään erikseen, niistä voi tulla tehokkaita bakterisidisiä antibiootteja, kun niitä käytetään yhdessä. Streptomysiini metaboloituu pääasiassa maksassa, joten se estää P450: n vaikutusta maksaan ja puolestaan tehostaa muiden lääkkeiden vaikutusta, jotka myös metaboloituvat P450: n kautta.

Aiempien tutkimustulosten perusteella tutkijat jakoivat streptomysiini A:n seitsemään modulaariseen komponenttiin ja syntetisoivat sitten täysin 60 upouusia streptomysiini A:ta alkuperäisen molekyyliluurangon mukaan kryoelektronimikroskoopin ultrarakenteen ohjauksessa. Näiden uusien synteettisten antibioottien biologisen aktiivisuuden arvioinnissa in vitro ja in vivo todettiin, että yksi yhdisteistä 47 on huomattavasti parempi kuin puolisynteettiset antibiootit ja pystyy tehokkaasti torjumaan lääkeresistenssiongelmaa.

Artikkelin kirjoittaja uskoo, että täysin synteettisen strategian käyttö voi antaa joillekin olemassa oleville antibiooteille mahdollisuuden saada erilaisia rakenteita, joita on vaikea saavuttaa puolisynteettisten menetelmien avulla, joilla on jälleen aivan uusi vaikutus, ja vähentää huomattavasti lääkekehityksen kustannuksia.