Durchbruch eröffnet neue Wege zur Bekämpfung medikamentenresistenter Bakterien und Krebs
Erstmals ein komplexes "Anti-Tumor"-Antibiotikum im Labor synthetisch reproduziert
Nach 20 Jahren engagierter Forschung haben Wissenschaftler den chemischen Code eines unglaublich komplexen "Anti-Tumor-Antibiotikums" geknackt, das bekanntermaßen sowohl gegen Krebszellen als auch gegen arzneimittelresistente Bakterien hochwirksam ist, und es erstmals synthetisch im Labor reproduziert.
Das Bild zeigt das Chromoprotein auf Kedarcidin, einem komplexen "Anti-Tumor"-Antibiotikum, das Wissenschaftler erstmals im Labor synthetisch reproduziert haben.
Professor Martin Lear, University of Lincoln
Dieser große Durchbruch und die Weltneuheit könnte eine neue Ära in der Entwicklung und Produktion neuer Antibiotika und Krebsmittel einläuten.
Die "Supersubstanz" - Kedarcidin - wurde von einem Pharmaunternehmen in ihrer natürlichen Form entdeckt, als es sie aus einer Bodenprobe in Indien vor fast 30 Jahren extrahierte. Der Boden ist die natürliche Quelle aller seit den 1940er Jahren entwickelten Antibiotika, aber damit diese als mögliche Arzneimittelbehandlungen entwickelt werden können, müssen sie durch chemische Synthese hergestellt werden.
Im Gegensatz zu vielen anderen Antibiotika, die sich ausschließlich auf die Abtötung von Bakterien konzentrieren, ist Kedarcidin auch in der Lage, Tumorzellen zu schädigen und hat Potenzial für eine effektive Krebsbehandlung.
Kedarcidin ist unglaublich in seiner biologischen Aktivität, da es durch DNA-Schäden an seinem Ziel, aber auch in seiner strukturellen Komplexität wirkt. Es war Gegenstand umfangreicher Forschungen von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt, aber wegen seiner komplexen Struktur konnten sie es bisher nicht in seiner vollständigen und genauesten Form reproduzieren.
Dr. Martin Lear von der University of Lincoln, Großbritannien, und Professor Masahiro Hirama von der Tohoku University in Japan sind die ersten Wissenschaftler weltweit, die eine Gesamtsynthese dieses hochgradig instabilen Naturprodukts entwickelt haben.
Dr. Martin Lear, Reader an der School of Chemistry der University of Lincoln, erklärte: "Nach der Entdeckung im Boden dauerte es 10 Jahre, bis die molekulare Struktur von Kedarcidin bestimmt war. Mit einem reaktiven Kern, der durch einen Proteinmantel geschützt ist, ähnelt er so etwas wie einem Scotch-Ei!"
"1997 begann ich den langen Weg, den reaktiven Kern von Kedarcidin mit Professor Hirama herzustellen, der kürzlich die höchste Auszeichnung für einen Wissenschaftler in Japan erhielt. Im Grunde genommen mussten wir ein molekulares Puzzle von bemerkenswerter Schwierigkeit zusammensetzen und dann neue Wege entwickeln, um die Puzzleteile herzustellen. 20 Jahre später haben wir das Rätsel endlich gelöst.
"Diese außergewöhnliche Reise hat neue molekulare Erkenntnisse und vielversprechende Mechanismen zur Krebsbekämpfung und zur Bekämpfung arzneimittelresistenter Bakterien offenbart und die Grenzen der Chemie und Biologie herausgefordert. Jetzt können wir das neue biologische Wissen und die neue chemische Fähigkeit, die wir haben, nutzen, um die nächste Generation von Antibiotika und Krebsmitteln zu entwickeln."
Es wurde vorhergesagt, dass bis 2050 jedes Jahr weitere 10 Millionen Menschen an medikamentenresistenten Infektionen erkranken werden. Die Entwicklung neuer Antibiotika, die als letztes Mittel eingesetzt werden können, wenn andere Medikamente unwirksam sind, ist daher ein wichtiges Studiengebiet für Gesundheitsforscher auf der ganzen Welt. Diese neue Studie ist ein wichtiger Schritt, um dieses Endziel zu verwirklichen.
Die krebsbekämpfenden Eigenschaften von Kedarcidin machen es auch für Wissenschaftler zu einem faszinierenden Thema, die neue Wege zur Bekämpfung aggressiver Krebstumore suchen. Jetzt ist es möglich, die Substanz synthetisch nachzubilden, die Forscher werden einen besseren Einblick in die Mechanismen gewinnen können, die sie zum Beispiel gegen Leukämie und Melanomzellen so wirksam machen.
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