Een ontdekking door onderzoekers van het Los Angeles Biomedical Research Institute (LA BioMed) heeft een gemeenschappelijke blauwdruk blootgelegd voor eiwitten met antimicrobiële eigenschappen. Deze bevinding opent de deur naar het ontwerp en de ontwikkeling van een nieuwe generatie infectiewerende middelen die actief zijn tegen ziekteverwekkers die resistent zijn geworden tegen conventionele antibiotica.

De bevindingen zijn gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , in een paper getiteld "A Unifying Structural Signature of Eukaryotic α-helix Host Defense Peptides." De ontdekking werd gedaan door Dr. Nannette Yount en Dr. Michael Yeaman, die ontdekten dat bepaalde kleine eiwitten, peptiden genoemd, antimicrobiële activiteit hebben als ze een specifieke structurele signatuur bevatten die bestaat uit een geconserveerd aminozuurpatroon dat een driedimensionale vorm vormt die bekend staat als een alfa-helix.

Yount en Yeaman ontdekten en karakteriseerden de alpha-core handtekening, en gebruikte het vervolgens om de database van alle bekende eiwitten en peptiden te ontginnen. Daarbij, ze vonden duizenden eiwitten waarvan nooit eerder bekend was dat ze antimicrobiële activiteit hebben. Het team synthetiseerde vervolgens voorbeelden van de nieuw ontdekte peptiden die aantoonden dat ze een krachtige antimicrobiële activiteit hebben tegen infectieuze microben die zelfs de modernste antibiotica weerstaan.

Naast zijn werk bij LA BioMed, Yeaman is ook hoogleraar geneeskunde aan de UCLA, en hoofd van de afdeling moleculaire geneeskunde van het Harbor-UCLA Medical Center. Om de betekenis van deze ontdekking verder te valideren, hij en Yount werkten samen met Gerard Wong en zijn team van de afdeling Bioengineering, Vakgroep Scheikunde en Biochemie, en het California NanoSystems Institute aan de UCLA. Samen, ze pasten state-of-the-art kunstmatige intelligentie en machine learning-methoden toe om te verifiëren hoe de alfa-kernsignatuur kenmerken omvat van peptiden waarvan bekend is dat ze een sterke antimicrobiële activiteit uitoefenen. Dit is een voorbeeld van hoe medicijnen, bio-engineering en computationele modellering kunnen werken aan betere gezondheidsresultaten.

Een belangrijke vooruitgang die het LA BioMed-team ontdekte, is dat het kan worden gebruikt om fundamenteel nieuwe soorten anti-infectiemiddelen te ontwikkelen die zijn ontworpen om zelfs de meest antibioticaresistente microben - superbugs - die vaak worden aangetroffen in ziekenhuizen en andere zorginstellingen, te voorkomen of te behandelen. die nu een bedreiging vormen voor de Amerikaanse volksgezondheid.