Wetenschappers van Yale University hebben een nieuw chemisch proces ontwikkeld dat kan leiden tot het ontstaan ​​van een nieuwe klasse antibiotica.

De ontdekking komt op een moment dat meer soorten bacteriën resistent worden tegen bestaande antibiotica, het optreden van dodelijke infecties verhogen. Het vermogen om nieuwe antibiotica te maken zou aanzienlijke gevolgen hebben voor de medische behandeling en de volksgezondheid, aldus de onderzoekers.

"Dit is een manier om onze talenten als synthetisch chemici te richten in een richting die patiënten onmiddellijk kan helpen, " zei Seth Herzon, een scheikundeprofessor aan Yale en lid van het Yale Cancer Center. Herzon is hoofdonderzoeker van een nieuwe studie die op 1 juni in het tijdschrift is gepubliceerd Wetenschap .

Yale postdoctoraal fellow Stephen Murphy en Yale afgestudeerde student Mingshuo Zeng zijn co-auteurs van de studie. Beiden zijn lid van het Herzon Lab.

Het nieuwe proces maakt het mogelijk om moleculen te maken die verwant zijn aan het natuurlijke product pleuromutiline uit eenvoudige commerciële chemicaliën in het laboratorium. Pleuromutiline wordt geproduceerd door een schimmel en bleek begin jaren vijftig nuttige antibacteriële eigenschappen te hebben. Vanaf dat moment, wetenschappers in de academische wereld en de farmaceutische industrie hebben duizenden pleuromutilinederivaten gecreëerd door een proces dat bekend staat als semisynthese, waarbij pleuromutiline zelf chemisch wordt gewijzigd. Echter, een groot deel van deze derivaten varieert slechts op een enkele positie in het molecuul. Een praktische volledige synthese, die een schat aan extra antibiotica mogelijk zou maken, ongrijpbaar is gebleven.

Herzon probeerde in 2008 voor het eerst een oplossing te vinden. "Toen ik bij Yale begon, hebben we een paar jaar aan dit project gewerkt. maar boekte niet veel succes, " Zei Herzon. "De farmaceutische industrie is van oudsher de drijvende kracht achter de ontwikkeling van antibiotica. Echter, antibiotica staan ​​qua investeringsrendement in wezen onderaan de lijst. Bijgevolg, de meeste grote farmaceutische bedrijven zijn weggelopen uit dit gebied."

Dit heeft geleid tot een gebrek aan nieuwe medicijnen om resistentie te bestrijden, voegde Herzon toe. "Terwijl de antibacteriële crisis steeds erger werd, we besloten dit weer op te pakken en een heel andere aanpak te bedenken, " hij zei.

Herzon en zijn collega's ontdekten dat ze een isomeer van pleuromutiline konden bereiden - een verbinding met dezelfde connectiviteit, maar met een andere rangschikking van atomen - en herschik het in de laatste stappen van de synthese tot pleuromutiline. Door de ontdekking kon de groep voorbij enkele van de vorige wegversperringen springen en de volledige synthese van pleuromutiline bereiken. Bovendien, deze isomeren hebben betere antibacteriële eigenschappen dan pleuromutiline zelf, de deur openen naar de bereiding van verbeterde verbindingen.

"Het maken van pleuromutiline is geweldig, maar we zijn meer geïnteresseerd in de niet-natuurlijke verbindingen die we via synthese kunnen bereiken. We blijven de synthese verfijnen, en de lucht is nu de limiet, in termen van de wijzigingen die we kunnen aanbrengen, " legde Herzon uit. "We gaan onmiddellijk verbindingen testen. Als alles goed gaat, hopen we uiteindelijk onze verbindingen naar klinische proeven te kunnen verplaatsen om resistente infecties te behandelen."