Mycose is een infectieziekte die wordt veroorzaakt door parasitaire schimmels of gisten en wordt behandeld met een antischimmelmiddel, een subgroep van antibiotica. Schimmels - zoals mensen - zijn echter eukaryoten, dus het creëren van nieuwe antischimmelmiddelen die giftig zijn voor schimmels terwijl ze veilig zijn voor mensen, is een moeilijk probleem dat universitair hoofddocent Yoshihiro Ojima en professor Masayuki Azuma, aan de Osaka Metropolitan University Graduate School of Engineering, zijn proberen op te lossen.

In hun laatste onderzoek richtten ze zich op toyocamycine, een antibioticum waarvan bekend is dat het werkt tegen de pathogene gist Candida albicans, maar dat bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae) niet doodt. Candida albicans veroorzaakt candidiasis; Toyocamycine is echter ook giftig voor mensen en wordt daarom niet gebruikt voor de behandeling van Candida albicans-infecties.

"Antischimmelmiddelen die effectief zijn tegen pathogene eukaryoten zijn moeilijker te ontwikkelen dan antimicrobiële middelen; er zijn slechts ongeveer 10 geneesmiddelen in vier systemen beschikbaar voor behandeling", legt professor Azuma uit.

De onderzoekers waren geïntrigeerd omdat S. cerevisiae geen concentrative nucleoside transporter (CNT) gen heeft, terwijl mensen en C. albicans dat wel hebben. Ze vermoedden dat de reden dat toyocamycine effectief is tegen C. albicans maar niet tegen S. cerevisiae, is dat het door het CNT-eiwit naar C. albicans wordt getransporteerd. Dus testten ze toyocamycine op C. albicans waarbij het CNT-gen werd verstoord door genoombewerking.

Door het verlies van het CNT-gen werd toyocamycine ineffectief tegen C. albicans, wat aangeeft dat toyocamycine door het CNT-eiwit in de cellen wordt opgenomen. Ze ontdekten ook dat S. cerevisiae gevoelig werd voor toyocamycine toen menselijk CNT3 door gen-recombinatie in cellen werd geïntroduceerd.

De opname van toyocamycine en zijn analogen door de C. albicans en de menselijke CNT3-eiwitten werd getest door de genen in S. cerevisiae te introduceren. Uit testen van toyocamycine en analogen bleek dat hun opname varieerde, afhankelijk van de structuur en vorm van het molecuul.

"Deze ontdekking, die leert hoe verschillende CNT-eiwitten toyocamycine in cellen transporteren, kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe systemen van antischimmelmiddelen met ongekende werkingsmechanismen", zegt professor Ojima.

Door te focussen op structurele verschillen tussen analogen, zouden nieuwe antischimmelmiddelen kunnen worden ontwikkeld die alleen effectief zijn tegen C. albicans en onschadelijk zijn voor mensen, om in de toekomst candidiasis of andere mycose te behandelen.

Het onderzoek is gepubliceerd in Microbiology Spectrum . + Verder verkennen

Cryogene elektronenmicroscopie onthult medicijndoelen tegen gewone schimmel