Wetenschappers van de Universiteit van Leeds kijken terug in de tijd naar eerder afgedankte chemische verbindingen, om te zien of er nieuwe antibiotica zouden kunnen worden ontwikkeld.

In de hoogtijdagen van de ontwikkeling van antibiotica in het midden van de 20e eeuw, veel verschillende chemische verbindingen met antibacteriële eigenschappen werden onderzocht, maar slechts een klein deel werd geselecteerd voor ontwikkeling tot medicijnen.

Maar nu moderne ziekten steeds meer resistent worden tegen die medicijnen, biologische wetenschappers en chemici in Leeds onderzoeken nu oude verbindingen opnieuw, het toepassen van vooruitgang in wetenschap en technologie om nauwkeuriger te testen of ze nog steeds de sleutel kunnen zijn tot een toekomstig medicijn.

Dr. Alex O'Neill, van het Antimicrobial Research Center van de universiteit, zei:"We laten de waarde zien van het beoordelen van verbindingen die eerder op de achterkant van de plank waren geplaatst. Van de 3, 000 of zo antibiotica ontdekt tot nu toe, slechts een handvol is in klinisch gebruik gebracht. Er kan een schat aan verbindingen zijn met onbenut potentieel.

"Momenteel, de insecten zijn de wetenschappers te slim af, en dat kunnen we niet laten voortduren. Door verbindingen te bestuderen waarvan eerder onderzoek heeft aangetoond dat ze al antibacteriële eigenschappen hebben, er is ruimte voor een mogelijke snelle doorloop door de uitdagende vroege stadia van de ontdekking van geneesmiddelen. Deze aanpak kan de weg vrijmaken voor levensreddende nieuwe medicijnen."

Potentieel voor nieuw medicijn

Uit het laatste onderzoek van Dr. O'Neill bleek dat een stof die in de jaren veertig werd geïdentificeerd, nu een realistische kanshebber zou kunnen zijn als basis voor een nieuw antibioticum.

Een familie van verbindingen, bekend als de actinorhodinen, oorspronkelijk werd geïdentificeerd als hebbende zwakke antibiotische eigenschappen, maar werd niet naar voren gehaald voor de ontwikkeling tot een medicijn.

Echter, Dr. O'Neill zei dat wetenschappers destijds de individuele verbindingen binnen de familie niet volledig onderscheidden toen ze ze onderzochten, wat leidt tot een minder dan nauwkeurig beeld van hun eigenschappen.

Dit bracht zijn team ertoe om het gezin te verdelen en een specifieke verbinding (y-ACT) te selecteren voor verdere evaluatie. met behulp van een reeks benaderingen van de 21e eeuw, om het potentieel ervan te beoordelen en te begrijpen hoe het werkt tegen bacteriën.

serieuze kanshebber

Dr. O'Neill en collega professor Chris Rayner van de University's School of Chemistry hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , en geloven dat de verbinding het overwegen waard is als basis voor een nieuw medicijn om bepaalde soorten bacteriële infecties te bestrijden.

Dr. O'Neill voegde toe:"y-ACT vertoont krachtige antibacteriële activiteit tegen twee belangrijke vertegenwoordigers van de ESKAPE-klasse van pathogenen, dit zijn bacteriën die het vermogen hebben ontwikkeld om aan de werking van bestaande medicijnen te 'ontsnappen'.

"Een grote uitdaging bij het aanpakken van het probleem van antibioticaresistentie is het ontdekken van nieuwe medicijnen - onze studie toont aan dat potentieel bruikbare kandidaat-geneesmiddelen kunnen worden 'ontdekt' uit de antibiotica die we al kennen.

"De eerder gepubliceerde zwakke activiteit voor de ACT-familie als geheel verklaart waarschijnlijk waarom deze groep niet verder werd geëvalueerd, en het is intrigerend om te denken dat andere potentieel bruikbare antibioticagroepen wegkwijnen in de vergetelheid in academische tijdschriften die alleen maar een deskundige beoordeling nodig hebben met behulp van moderne processen en apparatuur."

Dringende behoefte

Ondersteuning van het werk van Dr. O'Neill, Dr. Jonathan Pearce, Hoofd Infecties en Immuniteit bij de Medical Research Council, zei:"Er is een dringende behoefte om nieuwe manieren te ontdekken om AMR te bestrijden en de wetenschappelijke gemeenschap laat geen middel onbeproefd in haar zoektocht naar nieuwe antibiotica. Dit omvat het opnieuw bezoeken van chemische verbindingen die ooit op de plank lagen.

"Tot voor kort, er waren al 25 jaar geen nieuwe antibiotica ontdekt. Het onderzoek van Dr. O'Neill is belangrijk:het biedt een andere manier om naar mogelijke antibiotica te zoeken en zou de sleutel kunnen zijn om opties te ontdekken die eerder over het hoofd werden gezien, maar die nu ongelooflijk nuttig kunnen zijn."

E.coli stoppen

Ook gevestigd in Leeds' School of Chemistry is Dr. Michael Webb, wiens onderzoek zich richt op een verbinding, pentylpantothenamide genoemd, voor het eerst beoordeeld in de jaren 1970.

Vervolgens, het bleek de groei van E.coli te kunnen stoppen, maar de bacteriën niet volledig te doden, dus werd nooit in klinisch gebruik genomen.

Destijds, wetenschappers begrepen niet hoe het de groei kon stoppen, maar Dr. Webb en zijn team hebben bewezen dat het wordt aangedreven door vitamine B5, die wordt gebruikt om energie te metaboliseren. Bacteriën moeten B5 maken en een belangrijk onderdeel van de machine die ze gebruiken om dit te doen, wordt het PanDZ-complex genoemd.

Pentylpantothenamide richt zich op het PanDZ-complex, voorkomen dat E. coli vitamine B5 aanmaakt en het zo uithongert van de middelen om te groeien.

Dr. Webb zei:"De resultaten van onze laatste studie openen de mogelijkheid om nieuwe medicijnen te ontwerpen die dezelfde middelen gebruiken om E. coli aan te vallen, maar op een effectievere manier."

Dr. O'Neill concludeert:"Onze bevindingen onderstrepen het belang van het opnieuw bekijken van onbenutte antibiotica als een potentiële bron van nieuwe kandidaat-antibiotica. We geloven nu dat een uitgebreide herevaluatie van dergelijke verbindingen de moeite waard is, biedt mogelijk nieuwe manieren om te beschermen tegen infecties."