Selektive antibiotika kan gjøre presisjonsbehandling mulig

Med multiresistente bakterier som blir mer og mer en trussel, vi trenger mer antibiotika nå enn noensinne. Dessverre, antibiotika kan ikke skille mellom patogener og gunstige mikrober. De kan ødelegge den delikate balansen i mikrobiomet - noe som resulterer i permanente skader. Forskerteamet rundt kjemiker Dr. Thomas Boettcher har nå tatt et betydelig skritt mot å løse disse problemene.

I samarbeid med teamet rundt biolog professor Christof Hauck, også fra Konstanz, forskerne oppdaget antibiotiske egenskaper til et naturlig produkt som så langt bare hadde blitt betraktet som et bakterielt signalmolekyl. Teamet, inkludert doktorgradsforskerne Dávid Szamosvári og Tamara Schuhmacher, utviklet og undersøkte syntetiske derivater av det naturlige stoffet som viste seg overraskende effektive mot patogenet Moraxella catarrhalis. I prosessen ble bare veksten av disse patogenene hemmet, ikke veksten av andre bakterier.

I et videre prosjekt, forskerne lykkes med å utvikle et annet selektivt middel for å bekjempe malariaparasitten. Disse resultatene kan føre til et nytt grunnlag for nye presisjonsantibiotika. Forskningsresultatene er publisert i de nåværende utgavene av tidsskriftene Kjemisk vitenskap og Kjemisk kommunikasjon .

Så viktig som antibiotika er for å behandle smittsomme sykdommer, de etterlater et spor av ødeleggelse i det menneskelige mikrobiomet. Mage -tarmlidelser etter antibiotikabehandlinger er et av de minste problemene i denne sammenhengen. Ganske ofte, resistente patogener erstatter gunstige mikrober. Senere, disse kan forårsake alvorlige smittsomme sykdommer eller kroniske sykdommer. Derimot, ikke alle mikrober er farlige. Tvert imot, mange mikroorganismer lever i fredelig sameksistens med oss, og er til og med avgjørende for menneskers helse. Vi mennesker er sanne mikrokosmos og er vert for flere mikrober enn menneskelige celler. Likevel er dette økosystemet, det menneskelige mikrobiomet, er skjør. Allergi, overvektig, kroniske inflammatoriske tarmsykdommer og til og med psykiatriske lidelser kan være et resultat av et skadet mikrobiom. Spørsmålet er hvordan vi kan opprettholde dette økologiske mangfoldet i tilfelle en mikrobiell infeksjon?

Forskerteamet studerte opprinnelig signalene til bakterien Pseudomonas aeruginosa. En forbindelse vekket deres interesse da den sterkt selektivt hemmet veksten av patogenet Moraxella catarrhalis. Dette patogenet forårsaker, for eksempel, mellomørebetennelse hos barn samt infeksjoner hos pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom. Den syntetiske stillaseteknikken til dette naturproduktet resulterte i en ny sammensatt klasse med enorm antibiotisk effektivitet. Det som virkelig var overraskende var stoffets selektivitet:Bare veksten av Moraxella catarrhalis ble hemmet, ikke for andre bakterier. Selv nært beslektede bakterier fra samme art forble helt upåvirket.

For tiden, Thomas Boettcher og Christof Hauck undersøker virkningsmekanismen til dette høyselektive antibiotikumet mot patogenet Moraxella catarrhalis. Antibiotika med slik selektivitet vil gjøre presisjonsbehandling mulig og spesifikt eliminere patogener samtidig som mangfoldet av gunstige mikrober bevares.

I et annet pågående prosjekt, beskrevet i journalen Kjemisk kommunikasjon , forskerteamet rundt Thomas Boettcher og doktorgradsforsker Dávid Szamosvári, i samarbeid med forskere fra Duke University (USA), lyktes i å utvikle svært selektive midler mot malariaparasitten. Disse ble også inspirert av Nature's eksempel, og teamet skapte roman, tidligere ubeskrevne kinolonringsystemer. En forbindelse viste seg å være ekstremt spesifikk for et kritisk stadion i livssyklusen til malariaparasitten. Først, denne parasitten legger seg i leveren før den invaderer blodceller. Forskerne var i stand til å målrette og eliminere parasitten på dette stadiet av malaria. De nye funnene kan nå brukes til målrettet forskning og utvikling av selektive behandlinger for å bekjempe malaria basert på nye klasser av kjemiske forbindelser.

• Leverfunksjon kan være viktig for Alzheimers sykdom
• Svært sensitiv sniff-cam for å oppdage sykdomsbiomarkører