Nu multiresistente ziektekiemen een steeds grotere bedreiging vormen, we hebben nu meer dan ooit behoefte aan nieuwe antibiotica. Helaas, antibiotica kunnen geen onderscheid maken tussen ziekteverwekkers en nuttige microben. Ze kunnen het delicate evenwicht van het microbioom vernietigen, wat resulteert in permanente schade. Het onderzoeksteam van chemicus Dr. Thomas Böttcher heeft nu een belangrijke stap gezet om deze problemen op te lossen. In samenwerking met het team van bioloog Professor Christof Hauck, ook uit Konstanz, de onderzoekers ontdekten antibiotische eigenschappen van een natuurlijk product dat tot dusverre slechts als een bacterieel signaalmolecuul werd beschouwd. Het team, waaronder de doctoraalonderzoekers Dávid Szamosvári en Tamara Schuhmacher, ontwikkelde en onderzocht synthetische derivaten van de natuurlijke stof die verrassend efficiënt bleken te zijn tegen de ziekteverwekker Moraxella catarrhalis . In het proces, alleen de groei van deze pathogenen werd geremd, niet de groei van andere bacteriën. In een volgend project, de onderzoekers slagen erin een ander selectief middel te ontwikkelen om de malariaparasiet te bestrijden. Deze resultaten kunnen leiden tot een nieuwe basis voor nieuwe precisie-antibiotica. De onderzoeksresultaten worden gepubliceerd in de huidige edities van de tijdschriften Chemische Wetenschappen en Chemische communicatie .

Net zo belangrijk als antibiotica voor de behandeling van infectieziekten, ze laten een spoor van vernietiging achter in het menselijk microbioom. Gastro-intestinale aandoeningen na antibioticabehandelingen vormen daarbij een van de minste problemen. Best vaak, resistente pathogenen vervangen nuttige microben. Later, deze kunnen ernstige infectieziekten of chronische ziekten veroorzaken. Echter, niet alle microben zijn gevaarlijk. Integendeel, veel micro-organismen leven vreedzaam naast ons, en zijn zelfs van vitaal belang voor de menselijke gezondheid. Wij mensen zijn echte microkosmos en herbergen meer microben dan menselijke cellen. Maar dit ecosysteem, het menselijk microbioom, is kwetsbaar. allergieën, overgewicht, chronische inflammatoire darmziekten en zelfs psychiatrische stoornissen kunnen het gevolg zijn van een beschadigd microbioom. De vraag is hoe we deze ecologische diversiteit kunnen behouden bij een microbiële infectie?

Het onderzoeksteam bestudeerde oorspronkelijk de signalen van de bacterie Pseudomonas aeruginosa . Een verbinding wekte hun interesse omdat het zeer selectief de groei van de ziekteverwekker remde Moraxella catarrhalis . Deze ziekteverwekker veroorzaakt bijvoorbeeld, otitis media bij kinderen en infecties bij patiënten met chronisch obstructieve longziekten. De synthetische steigerbouw van dit natuurlijke product resulteerde in een nieuwe klasse van verbindingen met een enorme antibiotica-efficiëntie. Wat echt verrassend was, was de selectiviteit van de stof:alleen de groei van Moraxella catarrhalis werd geremd, niet die van andere bacteriën. Zelfs nauw verwante bacteriën van dezelfde soort bleven volledig onaangetast.

Momenteel, Thomas Böttcher en Christof Hauck onderzoeken het werkingsmechanisme van dit zeer selectieve antibioticum tegen de ziekteverwekker Moraxella catarrhalis . Antibiotica met een dergelijke selectiviteit zouden een nauwkeurige behandeling mogelijk maken en ziekteverwekkers specifiek elimineren, terwijl de diversiteit aan nuttige microben behouden blijft.

In een ander lopend project, beschreven in het journaal Chemische communicatie , het onderzoeksteam rond Thomas Böttcher en doctoraal onderzoeker Dávid Szamosvári, in samenwerking met onderzoekers van Duke University (VS), is erin geslaagd om zeer selectieve middelen te ontwikkelen tegen de malariaparasiet. Deze werden ook geïnspireerd door het voorbeeld van de natuur en het team creëerde roman, voorheen onbeschreven chinolonringsystemen. Eén verbinding bleek uiterst specifiek te zijn voor een kritiek stadium in de levenscyclus van de malariaparasiet. Aanvankelijk, deze parasiet nestelt zich in de lever voordat het de bloedcellen binnendringt. De onderzoekers waren in staat om de parasiet in dit stadium van malaria te targeten en te elimineren. De nieuwe bevindingen kunnen nu worden gebruikt voor gericht onderzoek en de ontwikkeling van selectieve therapieën om malaria te bestrijden op basis van nieuwe klassen van chemische verbindingen.