Door de innovaties van synthetische biologie te combineren met biologie en scheikunde, een team van wetenschappers van de Universiteit van Bristol heeft een gloednieuw platform ontwikkeld dat de productie van de broodnodige gloednieuwe antibiotica mogelijk zal maken.

Met toenemende resistentie tegen bestaande antibiotica, er is een vitale en dringende behoefte aan de ontdekking en ontwikkeling van nieuwe antibiotica die kosteneffectief zijn.

Veelbelovende ontwikkelingen zijn derivaten van het antibioticum pleuromutiline, met de kern pleuromutiline geïsoleerd uit de paddenstoel Clitopilus passeckerianus .

Pleuromutilinederivaten zijn krachtige antibacteriële geneesmiddelen, maar vereisen vaak moeilijke chemische modificaties.

In een nieuw artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuurcommunicatie , het Bristol-team rapporteert de genetische karakterisering van de stappen die betrokken zijn bij de biosynthese van pleuromutiline door heterologe expressie en genereert een semi-synthetisch pleuromutilinederivaat met verbeterde antibiotische activiteit.

Dit werd bereikt door de volledige genetische route voor de productie van pleuromutiline te nemen, met zeven genen, van de paddestoel, en het herbouwen in de industrieel bruikbare draadschimmel Aspergillus oryzae , traditioneel gebruikt om sojasaus te maken.

Dit genereerde vervolgens een uniek platform van Aspergillus lijnen met combinaties van de pathway-genen om nieuwe verbindingen te kunnen synthetiseren.

Professor Chris Willis, van de scheikundeschool, zei:"Dit is een klassiek geval waarin de natuur iets heel nuttigs heeft voortgebracht, maar door natuur te combineren met scheikunde door middel van een synthetisch-biologische benadering, kunnen we dingen nog beter maken."

Deze nieuwe verbindingen zijn enkele van de enige nieuwe klasse antibiotica die recentelijk op de markt zijn gekomen als therapieën voor mensen.

Verder, met hun nieuwe werkingswijze en gebrek aan kruisresistentie, pleuromutilines en hun derivaten vertegenwoordigen een klasse met verder een groot potentieel, in het bijzonder voor de behandeling van resistente stammen zoals methicilline-resistent Staphylococcus aureus (MRSA) en extensief resistente tuberculose (XTB).

Professor Gary Foster van de School of Biological Sciences die het team leidde, met dokter Andy Bailey, toegevoegd:"Dit onderzoek is erg opwindend omdat het ook de weg vrijmaakt voor toekomstige karakterisering van biosynthetische routes van andere natuurlijke producten van basidiomyceten in heterologe ascomycete-gastheren.

"Veel paddenstoelen zijn nog nooit onderzocht en fungeren als een onaangeboorde hulpbron.

"Het platform opent ook nieuwe mogelijkheden voor verdere chemische modificatie voor de groeiende klasse van krachtige antibiotica."