科学家已经走了重要的一步,设计了一种新的抗生素,以抗击耐药细菌感染,如结核病。在自然化学生物学出版的研究中,他们描述了这些新的化合物,攻击以前非靶向的酶,这对于建立和维持细菌的细胞壁是重要的。
科学家已经走了重要的一步,设计了一种新的抗生素,以抗击耐药细菌感染,如结核病。在自然化学生物学出版的研究中,他们描述了这些新的化合物,攻击以前非靶向的酶,这对于建立和维持细菌的细胞壁是重要的。
该团队说,这些抗生素还可以更便宜,更便于治疗结核病(TB)。
通讯作者巴尔的摩约翰·霍普金斯大学医学院的医学副教授Gyanu Lamichhane说:
“结核病治疗的复杂性和抗生素耐药性的日益增加对于公共卫生问题是一个严重威胁。”
疾病控制和预防中心(CDC)说,TB –是细菌通过空气传播引起的疾病-比世界上其他任何感染病杀死的人多。
当亚历山大·弗莱明1928年发现青霉素获得诺贝尔奖时,他说,细菌变成神奇药物。
几十年后,科学家和医生通过开发新药物来控制抗生素耐药性的问题。然而,在20世纪80年代,抗生素的研究和开发减少,重点转向其他药物。
更少的药物进入管道,加上有时抗生素管理不当使细菌有机会进化-在某些情况下超过我们杀死它们的能力。
例如,多药耐药(MDR)TB是全球主要的威胁健康的疾病。据估计,全世界每年有将近50万例耐多药结核病病例,包括广泛耐药结核病(XDR-TB)病例。
虽然在美国相对罕见,但耐多药结核病治疗花费巨大。此外,治疗需要很长时间,损害生命,并有潜在的危及生命的副作用。
新的碳青霉烯治疗小鼠结核
Lamichhane教授说,新研究的一个原因是,现今给予患者的抗生素中有一半以上属于β-内酰胺类。
这些药物通过破坏称为DD-转肽酶的酶起作用,这种酶对于构建和维持细菌细胞壁十分重要。没有酶,细菌就会快速死亡。
然而,大约10年前,研究人员发现了另一种称为LD-转肽酶的酶-对细胞壁也很重要–是一种允许像TB这样的细菌存活的抗生素。
新的研究-在一个复杂的成像系统中,在称为蛋白质X射线晶体的帮助下,团队调查了从多种细菌提取的LD-转肽酶的详细分子结构。
凭借关于新酶结构的知识,研究人员随后试验了可能对其起作用的分子。他们测试了来自与新酶特异性结合的β-内酰胺抗生素亚类的新化合物。
通过使用活细菌培养物,他们表明称为碳青霉烯类的化合物阻断墙体建筑酶。这也表明称为ESKAPE病原体的CDC在一组细菌中工作,并且由于其耐药性的能力而被视为特别的威胁物。
该团队还测试了不同组的TB感染小鼠中的两种碳青霉烯化合物。他们发现即使不使用经典的结核病抗生素,新的化合物-特别是比阿培南有更好的治疗小鼠结核病的疗效。
“我们的数据显示,碳青霉烯通过攻击酶成功地治疗了结核感染。”
--Gyanu Lamichhane教授
该团队现在正在计划开始临床试验,以测试其中一些新化合物的安全性和疗效。
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