Bakteriel antimikrobiel resistens (AMR) truer menneskers sundhed alvorligt på verdensplan. Udviklingen af nye antibakterielle lægemidler med forskellige virkningsmekanismer er et presserende behov for at imødegå antimikrobiel resistens.
Forskere på Hokkaido University har arbejdet på udvikling af nye antibakterielle midler. En nylig undersøgelse rapporterede udviklingen af en yderst effektiv antibakteriel forbindelse, der er effektiv mod de mest almindelige multiresistente bakterier.
Gruppen arbejdede på en gruppe antibiotika kendt som sphaerimiciner. Disse stoffer forhindrer MraY-proteinet i at gøre sit arbejde i bakterierne. MraY er nødvendig for bakteriel replikation og hjælper med at producere bakteriel cellevæg; det er ikke et mål for de kommercielle antibiotika, der i øjeblikket er på markedet.
Ichikawa, en tilsvarende forfatter til undersøgelsen, sagde, "Sphaerimiciner er biologiske forbindelser og har meget komplekse strukturer. Vi satte os for at designe analoger til dette molekyle, der ville være nemmere at fremstille og samtidig blive mere effektive mod MraY og dermed øge dets antibakterielle aktivitet. Lægemidlet, vi designede, var effektivt mod methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) og vancomycin-resistente Enterococcus faecium (VRE), to af de mere almindelige multi-resistente bakterier."
Forskere skabte to sphaerimicin-analoger, SPM1 og SPM2, og syntetiserede dem efter at have brugt molekylær modellering og beregninger til at analysere strukturerne af sphaerimicin A. Det blev opdaget, at disse analoger var effektive mod Gram-positive bakterier.
Forskere bestemte derefter strukturen af SPM1 bundet til MraY. De opdagede, hvordan man yderligere kunne forenkle molekylerne ved at undersøge denne struktur og sammenligne den med sammenlignelige antibakteriel medicin. De skabte med succes SPM3, en mindre kompleks pendant med lignende handling som SPM1.
ichikawa sagde, "Vores væsentligste bidrag er konstruktionen af kerneskelettet af sphaerimicin, som kan bruges til at udvikle flere antibakterielle midler, der er målrettet mod MraY og dermed multiresistente stammer. Sphaerimicin er mest lovende, da MraY også er til stede i gramnegative bakterier. Fremtidigt arbejde vil omfatte optimering af de aktuelt udviklede SPM-molekyler og udvikling af sphaerimicin-holdige antibiotikakombinationer til at målrette mod en bredere vifte af bakterier."
Journal Reference:
- Takeshi Nakaya et al. Syntese af makrocykliske nukleosid-antibakterielle midler og deres interaktioner med MraY. Nature Communications. 20. december 2022. DOI: 10.1038 / s41467-022-35227-z
