Neuer Tötungsmechanismus bei bahnbrechendem Antibiotikum entdeckt
Wenn es für den Menschen nutzbar gemacht würde, wäre es die erste neue Klasse von Antibiotika seit 30 Jahren
Wissenschaftler der Universität Liverpool und der Universität Utrecht sind auf ihrer Suche nach der Entwicklung eines wirksamen Medikaments auf der Basis von Teixobactin - einer neuen Klasse starker natürlicher Antibiotika, die in der Lage sind, Superbakterien abzutöten - einen weiteren Schritt vorangekommen.
Teixobactin-Struktur
Shukla, R et al.
Die in Nature Communications veröffentlichten Forschungsergebnisse liefern grundlegende neue Erkenntnisse darüber, wie Teixobactine Bakterien abtöten, einschließlich der Entdeckung eines neuen Abtötungsmechanismus, der bei der Entwicklung verbesserter Medikamente auf Teixobactin-Basis helfen könnte.
Teixobactin wurde als "Wendepunkt" gefeiert, als es 2015 entdeckt wurde, weil es multiresistente bakterielle Krankheitserreger wie MRSA abtöten kann, ohne Resistenzen zu entwickeln. Wenn es für den Menschen nutzbar gemacht würde, wäre es die erste neue Klasse von Antibiotika seit 30 Jahren.
Dr. Ishwar Singh, ein Experte auf dem Gebiet der Erforschung und Entwicklung antimikrobieller Arzneimittel und der medizinischen Chemie am Liverpooler Exzellenzzentrum für die Erforschung von Infektionskrankheiten, hat in den vergangenen sechs Jahren bahnbrechende Forschungsarbeiten zur Entwicklung lebensfähiger Arzneimittel auf der Basis von Teixobactin geleitet. Sein Forschungsteam war weltweit das erste, dem es gelang, vereinfachte synthetische Formen von Teixobactinen herzustellen, die bei der Behandlung bakterieller Infektionen bei Mäusen wirksam sind.
Dr. Singh erklärte: "Wir wissen, dass das therapeutische Potenzial der vereinfachten synthetischen Teixobactine immens ist, und unser letztendliches Ziel ist es, eine Reihe lebensfähiger Medikamente von unserer synthetischen Teixobactin-Plattform zu erhalten, die als letzte Verteidigungslinie gegen Superbakterien eingesetzt werden können, um Leben zu retten.
In Zusammenarbeit mit dem NMR-Experten Professor Markus Weingarth von der Universität Utrecht hat das Team mit hochauflösender Festkörper-NMR und Mikroskopie erstmals gezeigt, wie synthetische Teixobactine an Lipid II (ein wesentlicher Bestandteil der Bakterienmembran) binden und die Bakterien abtöten.
sagte Dr. Singh: "Man hatte angenommen, dass Teixobactine die Bakterien abtöten, indem sie sich an bakterielle Zellwandsteine wie Lipid II binden, aber das wurde bisher nie gezeigt. Unsere Arbeit legt auch nahe, dass die Teixobactine die Bakterien abtöten, indem sie Lipid II in massiven Clustern einfangen, ein neuer Abtötungsmechanismus, über dessen Entdeckung wir uns sehr gefreut haben".
Antimikrobielle Resistenz (AMR) ist eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit und den Wohlstand. Der O'Neill-Bericht, der von der britischen Regierung in Auftrag gegeben und 2016 veröffentlicht wurde, geht davon aus, dass AMR ohne Maßnahmen bis 2050 den Tod von 10 Millionen Menschen pro Jahr verursachen wird. Die Entwicklung neuer Antibiotika ist daher für Wissenschaftler auf der ganzen Welt ein entscheidendes Studiengebiet.
Dr. Singh fügte hinzu: "Bei der Entwicklung von Teixobactinen als therapeutisches Antibiotikum für den Einsatz beim Menschen bleibt noch ein erheblicher Arbeitsaufwand. Unsere Studie ist ein echter Schritt in die richtige Richtung und öffnet die Tür für die Verbesserung von Teixobactinen und deren Weiterentwicklung in Richtung Klinik.
"Bisher haben wir gezeigt, dass wir Teixobactine herstellen können, die bei der Behandlung von Infektionen durch resistente bakterielle Krankheitserreger wirksam sind, und dass wir ihre Bindungsmodi in einer Bakterienmembran verstehen. Jetzt müssen wir unser Verständnis über die Wirkungsweise einer Bibliothek von Teixobactinen mit verschiedenen Bakterienmembranen erweitern, um einen Katalog von Molekülen zu entwickeln, die das Potenzial haben, zu einem Medikament für den Menschen zu werden.
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