Selektivni antibiotici mogli bi omogućiti precizno liječenje

S obzirom da klice s više otpornosti postaju sve veća prijetnja, potrebni su nam novi antibiotici više nego ikad. Nažalost, antibiotici ne mogu razlikovati patogene od korisnih mikroba. Oni mogu uništiti osjetljivu ravnotežu mikrobioma - rezultirajući trajnim oštećenjima. Istraživački tim oko kemičara dr. Thomasa Boettchera sada je napravio značajan korak u rješavanju ovih problema.

U suradnji s timom oko biologa profesora Christofa Haucka, također iz Konstanza, istraživači su otkrili antibiotska svojstva prirodnog proizvoda koji se do sada smatrao samo bakterijskom signalnom molekulom. Tim, uključujući doktorske istraživače Dávida Szamosvárija i Tamaru Schuhmacher, razvili i istraživali sintetske derivate prirodne tvari koji su se pokazali iznenađujuće učinkoviti protiv patogena Moraxella catarrhalis. Pritom je samo rast ovih patogena inhibiran, ne rast drugih bakterija.

U daljnjem projektu, znanstvenici su uspjeli razviti još jedno selektivno sredstvo za borbu protiv parazita malarije. Ovi rezultati mogli bi dovesti do nove osnove za nove precizne antibiotike. Rezultati istraživanja objavljeni su u aktualnim izdanjima časopisa Kemijska znanost i Kemijske komunikacije .

Koliko su antibiotici važni za liječenje zaraznih bolesti, ostavljaju trag uništenja u ljudskom mikrobiomu. Gastrointestinalni poremećaji nakon liječenja antibioticima jedan su od najmanjih problema u ovom kontekstu. Prilično često, otporni patogeni zamjenjuju korisne mikrobe. Kasnije, te mogu uzrokovati teške zarazne bolesti ili kronične bolesti. Međutim, nisu svi mikrobi opasni. Baš suprotno, mnogi mikroorganizmi žive u mirnom suživotu s nama, pa su čak i vitalni za zdravlje ljudi. Mi ljudi smo pravi mikrokozmosi i ugošćujemo više mikroba nego ljudskih stanica. Ipak, ovaj ekosustav, ljudski mikrobiom, je krhka. Alergije, pretežak, kronične upalne bolesti crijeva, pa čak i psihijatrijski poremećaji mogu biti posljedica oštećenog mikrobioma. Pitanje je kako možemo zadržati tu ekološku raznolikost u slučaju mikrobne infekcije?

Istraživački tim izvorno je proučavao signale bakterije Pseudomonas aeruginosa. Spoj je izazvao njihov interes jer je visoko selektivno inhibirao rast patogena Moraxella catarrhalis. Ovaj patogen uzrokuje, na primjer, otitis media u djece, kao i infekcije u bolesnika s kronično opstruktivnim plućnim bolestima. Inženjering sintetičkih skela ovog prirodnog proizvoda rezultirao je novom klasom spojeva s ogromnom učinkovitošću antibiotika. Ono što je doista iznenadilo bila je selektivnost tvari:samo je rast Moraxella catarrhalis inhibiran, a ne bakterija drugih bakterija. Čak i blisko povezane bakterije iz iste vrste ostale su potpuno netaknute.

Trenutno, Thomas Boettcher i Christof Hauck istražuju mehanizam djelovanja ovog visoko selektivnog antibiotika na patogen Moraxella catarrhalis. Antibiotici s takvom selektivnošću omogućili bi precizno liječenje i posebno eliminirali patogene uz očuvanje raznolikosti korisnih mikroba.

U drugom aktualnom projektu, opisano u časopisu Kemijske komunikacije , istraživački tim oko Thomasa Boettchera i doktorskog istraživača Dávida Szamosvárija, u suradnji s istraživačima sa Sveučilišta Duke (SAD), uspjela razviti visoko selektivna sredstva protiv parazita malarije. Oni su također bili inspirirani primjerom prirode i tim je stvorio roman, prethodno neopisani kinolonski prstenasti sustavi. Jedan spoj pokazao se iznimno specifičnim za kritičan stadion u životnom ciklusu parazita malarije. Isprva, ovaj parazit se taloži u jetri prije nego što napadne krvne stanice. Istraživači su uspjeli ciljati i eliminirati parazita u ovoj fazi malarije. Novi se nalazi sada mogu koristiti za ciljano istraživanje i razvoj selektivnih terapija za borbu protiv malarije na temelju novih klasa kemijskih spojeva.

• Funkcija jetre može biti važna u riziku od Alzheimerove bolesti
• Vrlo osjetljiva njuškala za otkrivanje biomarkera bolesti