science >> Wetenschap >  >> Chemie

Neutralisatie van pathogene schimmels met immunotherapeutica met kleine moleculen

Krediet:Wiley

Schimmelinfecties vertegenwoordigen een toenemende gezondheidscrisis, vooral voor immuundeficiënte patiënten. Amerikaanse wetenschappers rapporteren nu in het tijdschrift Angewandte Chemie dat specifieke hulp zou kunnen worden geboden door immunotherapeutica met kleine moleculen met een nieuw werkingsmechanisme. Ze ontwikkelden kleine bifunctionele moleculen die tegelijkertijd zowel chitine, een specifiek kenmerk van de schimmelcelwand en een molecuul dat niet bij mensen wordt gevonden, en natuurlijk voorkomende menselijke antilichamen en het menselijke immuunsysteem omleiden om schimmelpathogenen te elimineren.

De celwand van schimmels is een aantrekkelijk doelwit voor de ontwikkeling van nieuwe antischimmelmiddelen omdat veel componenten van de celwand van schimmels niet aanwezig zijn bij mensen, waardoor exclusieve targeting van schimmelcellen mogelijk is. Om de bifunctionele moleculen genaamd Antibody-Recruiting Molecules targeting Fungi (ARM-F) te verkrijgen, de Spiegel Research Group aan de Yale University, VS, gemodificeerde het sleutelmolecuul calcofluor-wit, een chitine-specifieke kleurstof die wordt gebruikt om celwanden van schimmels te kleuren, en koppelde dit molecuul aan een dinitrofenyl (DNP) groep. DNP wordt herkend door menselijke anti-DNP-antilichamen, die van nature in de bloedbaan aanwezig zijn. Het resulterende chitine, ARM-F, en gevormd anti-DNP-antilichaamcomplex is immunogeen en kan effector-immuuncellen stimuleren, die vervolgens de vernietiging van chitine tot expressie brengende schimmelcellen bemiddelen door middel van fagocytose.

Het team was in staat om aan te tonen dat ARM-F het schimmelmodel Candida albicans kan binden en op een dosisafhankelijke manier anti-DNP-antilichamen kan rekruteren. zonder de levensvatbaarheid van de cellen in gevaar te brengen. Ze toonden verder aan dat ARM-F synergetische effecten heeft met het antischimmelmiddel caspofungine - een type echinocandine. Echinocandine-resistente schimmels vertonen een verhoogde productie van chitine in de celwand van schimmels; dus, de werkzaamheid van ARM-F was zelfs nog meer uitgesproken in combinatie met caspofungine. In vitro-onderzoeken bevestigden dat fagocytose van schimmelcellen door menselijke effector-immuuncellen was toegenomen in aanwezigheid van ARM-F.

Het specifieke chitine-targeting-mechanisme van ARM-F is veelbelovend voor het bestrijden van echinocandine-resistente schimmels, evenals een aantal pathogene schimmels. Deze mechanisch nieuwe kleine moleculen hebben het potentieel om te dienen als een innovatief platform voor de ontwikkeling van antischimmelmedicijnen, zowel als enkelvoudig middel of voor gebruik in combinatie met bestaande antischimmelstrategieën.