Onderzoekers hebben bacteriën ontwikkeld om nieuwe versies van een potentieel antibioticummolecuul te produceren, sommige met krachtige antimalaria-eigenschappen.

Het gebruik van bacteriën om nieuwe vormen van potentiële medicijnmoleculen te produceren, maakt het proces sneller en goedkoper, wat betekent dat nieuwe medicijnen sneller ontdekt kunnen worden. De nieuwe methode, door onderzoekers van het Imperial College London, is gepubliceerd in Antimicrobiële middelen en chemotherapie .

In 2018 waren er 228 miljoen gevallen van malaria, en 405, 000 doden. De parasiet die de ziekte veroorzaakt, wordt steeds resistenter tegen eerstelijnsmedicamenteuze behandelingen, dus nieuwe medicijnen en andere interventies zijn nodig om malaria uit te roeien.

één molecuul, genaamd violaceïne, bekend is dat het het bloedstadium van de malaria-veroorzakende parasiet Plasmodium falciparum kan doden. Violaceïne komt van nature voor in sommige bacteriën, maar is moeilijk te isoleren en te zuiveren, waardoor het kostbaar en tijdrovend is om te produceren.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Imperial ontwikkelden E. coli-bacteriën om violaceïne te produceren in een gemakkelijk toegankelijk formaat. Ze deden dit door genen in E. coli te introduceren die coderen voor enzymen die violaceïne maken.

De chemie eruit halen

Bacteriën zijn al eerder ontwikkeld om op deze manier moleculen te produceren, maar het team ging ook nog een stap verder. Door te veranderen wat de E. coli aten, het team was ook in staat om de bacteriën verschillende versies van violaceïne te laten produceren.

Vervolgens testten ze in het laboratorium het vermogen van deze afgeleide versies om de malariaparasiet te doden. vinden dat een derivaat ongeveer 20 procent krachtiger was dan de originele violaceïne.

Hoofdauteur Dr. Mark Wilkinson, van de afdeling Life Sciences van Imperial, zei:"We hebben dringend nieuwe medicijnen nodig om malaria te bestrijden, maar het proces duurt lang wanneer veelbelovende nieuwe moleculen moeilijk te verkrijgen zijn met traditionele chemie.

"Door synthetische biologie te combineren met high-throughput screening, we zijn in staat om een ​​deel van de dure chemie te elimineren, waardoor we niet alleen gemakkelijker moleculen kunnen maken, maar ook om derivaten van die moleculen te ontdekken die mogelijk nog krachtiger zijn."

Volgende stappen

Synthetische biologen kunnen een groter aantal en type enzymen in bacteriën inbrengen, de weg vrijmaakt voor een nieuwe methode voor het ontdekken van geneesmiddelen.

Het team werkt nu aan het identificeren hoe violaceïne en zijn derivaten de parasiet doden. Weten waar het molecuul zich op richt, zal onderzoekers helpen het medicijn verder te ontwikkelen en andere moleculen te ontdekken die tegen hetzelfde doelwit werken.

De onderzoekers geloven dat violaceïne werkt door het gedrag te veranderen van een eiwit dat betrokken is bij het creëren van het cytoskelet van de parasiet - de structuur die cellen helpt hun vorm te behouden.