Wetenschappers die werken aan de ontwikkeling van een 'game-changing' nieuw antibioticum, hebben een aanzienlijke vooruitgang geboekt in de richting van het creëren van commercieel levensvatbare medicamenteuze behandelingen door twee vereenvoudigde synthetische versies van de stof te produceren die net zo krachtig zijn in het doden van superbacteriën zoals MRSA als zijn natuurlijke vorm.

De doorbraak van onderzoekers van de University of Lincoln, VK, markeert een nieuwe belangrijke stap om het potentieel van teixobactine te realiseren in de wereldwijde strijd tegen antibioticaresistente pathogenen. Teixobactine is een recent ontdekt natuurlijk antibioticum waarvan velen in de internationale wetenschappelijke gemeenschap geloven dat het zou kunnen leiden tot de creatie van het eerste commercieel levensvatbare nieuwe antibioticum in 30 jaar.

Het Lincoln-team heeft met succes nieuwe vereenvoudigde versies van teixobactine gesynthetiseerd die dezelfde krachtige antibiotische effecten benutten op een manier die op commerciële schaal zou kunnen worden geproduceerd. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift van de Royal Society of Chemistry, Chemische Wetenschappen .

Tot nu, wetenschappers die teixobactine probeerden te synthetiseren, geloofden dat ze kationische (of positief geladen) aminozuren moesten gebruiken die zich via een 'zijketen' aan het bacteriële doelwit binden. Dit betekende dat ze ofwel het zeer zeldzame aminozuur moesten gebruiken dat van nature in teixobactine zit, genaamd enduracididine, of alternatieve die een lagere potentie hadden tegen superbacteriën.

Elk aminozuur zit op een specifieke plaats in de structuur van teixobactine, en het Lincoln-team heeft nu met succes enduracididine - dat op positie tien staat - vervangen door twee alternatieve aminozuren die niet positief geladen zijn. Deze aminozuren missen het 'bindende' deel, het tenietdoen van het eerdere begrip dat enduracididine essentieel is voor de zogenaamde 'doelbinding' om zeer krachtig te zijn tegen superbacteriën.

Met deze nieuwe kennis, gesynthetiseerde versies van teixobactine kunnen gemakkelijker worden ontwikkeld, het proces van maximaal 30 uur tot slechts tien minuten voor een enkele koppelingsstap - een belangrijke stap om van teixobactine een levensvatbaar nieuw medicijn te maken. belangrijk, de twee nieuwe vereenvoudigde vormen van teixobactine hebben ook bewezen dezelfde potentie te hebben tegen superbacteriën als de natuurlijke vorm van teixobactine.

Dr. Ishwar Singh, een specialist in het ontwerpen en ontwikkelen van nieuwe geneesmiddelen van de School of Pharmacy van de Universiteit van Lincoln, leidt het onderzoeksteam. Hij legde uit:"Toen teixobactine werd ontdekt, was het op zichzelf baanbrekend als een nieuw antibioticum dat bacteriën doodt zonder aantoonbare resistentie, inclusief superbacteriën zoals MRSA. We hebben een manier onderzocht om het ontwerp te vereenvoudigen met behoud van de hoge potentie tegen resistente bacteriën zoals MRSA.

"Dit vereenvoudigde ontwerp en efficiëntere synthese zullen het mogelijk maken om op commercieel niveau werk uit te voeren. Enduracididine beperkte ons vermogen om dit te doen ernstig vanwege de schaarste, een complexe meerstapssynthese, en lange en repetitieve stappen van tussen de 16 en 30 uur met een hoog uitvalpercentage en zeer lage opbrengsten.

"We moesten de structuur veranderen, zodat we het molecuul levensvatbaarder konden maken voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. We hadden geprobeerd het te vervangen door andere aminozuren met een vergelijkbare samenstelling, maar ze waren allemaal minder krachtig in vergelijking met de natuurlijke vorm van teixobactine. Nutsvoorzieningen, we hebben ontdekt dat we aminozuren kunnen gebruiken die structureel anders zijn, en zijn in de handel verkrijgbaar. Ze zijn ook 16 keer krachtiger dan een klinisch gebruikt antibioticum bij het doden van de superbacteriën MRSA, en ze waren ook zeer krachtig tegen andere antibioticaresistente infecties, zoals vancomycine-resistente enterokokken, en tuberculose."

Het werk bouwt voort op het succes van het baanbrekende onderzoek van het team in de afgelopen 18 maanden om antimicrobiële resistentie aan te pakken. Dr. Singh werkt samen met collega's van de School of Life Sciences en de School of Chemistry aan de Universiteit van Lincoln om teixobactines te ontwikkelen tot een levensvatbaar medicijn.

Onderzoekers voorspellen dat in 2050, elk jaar zullen nog eens 10 miljoen mensen bezwijken aan resistente infecties. De ontwikkeling van nieuwe antibiotica die als laatste redmiddel kunnen worden gebruikt wanneer andere medicijnen niet effectief zijn, is daarom een ​​cruciaal studiegebied voor onderzoekers in de gezondheidszorg over de hele wereld.