Een krachtig nieuw inzicht, gekoppeld aan recente studies door Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), heeft gezorgd voor een nieuw begrip van de biosynthese van Glycopeptide-antibiotica (GPA's), waardoor nieuwe GPA's in het laboratorium kunnen worden gemaakt en getest. Dit is essentieel in de zoektocht naar de ontwikkeling van nieuwe antibiotica om gelijke tred te houden met de steeds evoluerende 'superbacteriën' die een ernstige bedreiging blijven vormen voor de wereldwijde volksgezondheid.

Onder leiding van universitair hoofddocent Max Cryle, de recente bevinding, gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie , voor het eerst te zien, hoe een breed scala aan nieuwe GPA's kan worden gemaakt door de natuurlijke biosynthesemachines en chemische modificaties te combineren. Dit zal nu de ontdekking en ontwikkeling van nieuwe antibiotica voor klinisch gebruik mogelijk maken en is een weg die snel wordt nagestreefd.

Deze studie bouwt voort op de resultaten van twee andere studies die gepubliceerd zijn in: The Journal of Organic Chemistry and Organic Letters , die voor het eerst onthulde hoe de GPA-enzymen effectief kunnen worden gebruikt in de kunstmatige omgeving van het laboratorium om GPA's effectief te maken en de grenzen van deze enzymen te verkennen.

GPA's zijn een belangrijke klasse van antibiotica, vaak gebruikt als laatste redmiddel tegen resistente bacteriën. vancomycine, bijvoorbeeld, wordt gebruikt om infectie door de dodelijke Staphylococcus aureus (gouden stafylokok) te bestrijden. Deze antibiotica zijn complexe peptiden die van nature door bacteriën worden geproduceerd, en worden nog steeds op deze manier commercieel geproduceerd vanwege de complexiteit om deze puur met chemische middelen te maken. Tot nu toe, dit heeft beperkingen gesteld aan de veranderingen die in antibiotica kunnen worden aangebracht, waardoor slechts kleine wijzigingen mogelijk zijn.

"De natuur heeft een aantal zeer effectieve antibiotica ontwikkeld, maar we waren eerder beperkt in hoe we deze kunnen veranderen om hun activiteit te verbeteren en weerstand te verslaan. Nutsvoorzieningen, door natuurlijke enzymen te combineren met synthetische chemie kunnen we nieuwe antibiotica verkennen die nog nooit eerder zijn gemaakt. Dit geeft ons een essentieel voordeel in de strijd om resistente bacteriën in deze belangrijke antibioticaklasse te overwinnen, " zei universitair hoofddocent Cryle.

Nauw hiermee verbonden, een verdere samenwerking die vorig jaar werd gepubliceerd in Natuurcommunicatie , onderzocht de biosynthese van kistamicine, een ongebruikelijke GPA, waarvan onlangs is aangetoond dat het een effectief antibioticum is met een totaal nieuw mechanisme voor het doden van bacteriën. Deze studie benadrukt het belang van het kunnen veranderen van de structuren van GPA's om nieuwe antibiotica te kunnen maken en hoe nieuwe mechanismen van antibiotische activiteit kunnen worden gevonden, zelfs met bestaande antibioticaklassen.

Om dit punt te benadrukken, verder pionierswerk van het Cryle Lab heeft geleid tot de ontwikkeling van een nieuw type antibioticum op basis van GPA's dat op een heel andere manier werkt dan deze huidige klinische antibiotica. Nu het onderwerp van een recent ingediend voorlopig octrooi, deze nieuwe antibiotica werken niet door bacteriën direct te doden - in plaats daarvan, ze helpen bij het vinden van superbacteriën bij een patiënt en, als ze ze eenmaal gevonden hebben, - activeer vervolgens hun immuunsysteem om de infectie effectief te verwijderen.