Seit vielen Jahren haben sich die Forscher gefragt, wie Frösche es schaffen, Infektionen schnell zu vermeiden, obwohl sie in stark kontaminierten Umgebungen leben. Ein bemerkenswertes Beispiel ist der asiatische Frosch Odorrana AndersoniiUmbenannt sowie Hommage an den amerikanischen Zoologischen John Anderson (1833-1900) und einen sogenannten stinkenden Frosch für den unangenehmen Geruch, den er ausgibt, um mögliche Raubtiere abzuschrecken. Dies ist jedoch nicht Ihr einziger Verteidigungsmechanismus. Wie andere Amphibien, auch geheime Peptide (Moleküle, die durch die Vereinigung mehrerer Aminosäuren gebildet werden) antimikrobiell von der Haut, die dazu beitragen, bakterielle und Pilzinfektionen in der feuchten Umgebung zu vermeiden, in der sie leben. Ihre Verbindungen sind noch vor konventionellen Antibiotika -Stämmen wirksam. Diese Besonderheit hat zum spanischen Biotechnologen -Labor geführt César de la Fuente an der Universität von Pennsylvania, um sie zu betrachten, um synthetische Peptide mit Antibiotika -Fähigkeiten gegen Krankheitserreger zu entwickeln, die gegen Strom Medikamente widerstehen und die Darmmikrobiota aufbewahren. Ihre Entwicklungen werden am Dienstag gesammelt Trends in der Biotechnologie (Zelle).
Inspiriert von den natürlichen Molekülen der Odorrana Andersonii, auf die es bereits frühere wissenschaftliche Beschreibungen gab, die Maschinenbiologie -GruppeUnter der Leitung von César de la Fuente hat sich in den Tests, die gegen gram -negative, mehrtremsistente bakterielle Infektionen durchgeführt wurden, und verantwortlich für Verletzungen bei Wunden, Harnweg und Bluttorrent, Pneumonien, Peritonitis und sogar Gemingitis, effektiv entwickelt.
„Es wurde vor einigen Jahren beschrieben, dass die Odorrana Andersonii Es erzeugte Verbindungen, die Antibiotika sein könnten. Wir nehmen diese Sequenzen ein und modifizieren ihre Aminosäuren systematisch, um herauszufinden, was zur Antibiotika -Funktion beigetragen wurde. Dies ermöglichte es uns, eine Reihe von Regeln zu verstehen, um neue, synthetische, leistungsstärkere Moleküle gegen klinisch relevante Bakterien zu entwerfen, die nicht toxisch waren, die das Mikrobiom nicht beeinflussten, die keine nachteiligen Wirkungen hatten und welche Bakterien keine Resistenz entwickeln. Es ist sehr vielversprechend “, fasst die Quelle zusammen.
Das neue System bestand aus der aus dem Frosch erhaltenen molekularen Basis unter Verwendung von Bioengineering, synthetischer Biologie und Rechenmodellierung, um wichtige Eigenschaften wie die Kapazität der Moleküle zu verändern, um die Bakterienmembranen (Hydrophobizität) und ihre elektrische Ladung anzugreifen, ohne die gesunden oder mikrobiota -Zellen des Darms des Darms zu beeinflussen. “Diese Methode erhöht nicht nur die Wirksamkeit, sondern verringert auch das Widerstandsrisiko und bietet eine ausgefeiltere Alternative zu konventionellen Antibiotika”, erklärt der italienische Forscher Angela Cesaro.
Die antimikrobielle Aktivität hat ähnliche Ergebnisse wie vorhandene Antibiotika wie Polymixin B und Levofloxacin gegeben, ohne jedoch die Resistenz von Krankheitserregern gegen Strommedikamente zu stimulieren.
“Im Gegensatz zu herkömmlichen breiten Spektrum -Antibiotika sind unsere Peptide spezifisch auf gram -negative Krankheitserreger gerichtet, und gleichzeitig sind grampositive Bakterien und die vorteilhaften Mikroorganismen des Darms intakt. Castiñeiras Ageitos.
Die Verbindungen wurden in Mausmodellen mit präklinischer Relevanz getestet und ermöglichten die signifikante Abnahme der Haut- und tiefen Muskelinfektionen.
Der Schlüssel zur Arbeit, das jahrelang Forschung war, ist nicht nur die Erkenntnis von Verbindungen, sondern auch der systematische Prozess für ihre Entwicklung, der es uns ermöglicht, die Schaffung von Molekülen im Labor weiter voranzutreiben. “Es ermöglicht uns, die Spielregeln, die grundlegenden und grundlegenden Prinzipien, die Funktionsweise dieser Peptide zu kennen und wie wir aus natürlichen Molekülen lernen und dann in der Lage sein können, vollständig synthetische Moleküle zu programmieren, die in Zukunft potenzielle Therapien sein können”, sagt die Quelle.
Mit der Arbeit wurden für den Forscher „ausstehende Konten“ bei der Entwicklung von Antibiotika -Potentialen bezahlt. Eine von ihnen ist es, die Fähigkeit von Bakterien zu überwinden, gegen Drogen resistent zu werden, eine der Bedrohungen der Menschheit, laut der Weltgesundheitsorganisation. Eine andere besteht darin, Verbindungen zu entwickeln, die für menschliche Zellen nicht toxisch sind. Und die letzte, vermeiden Sie die übliche nachteilige Wirkung aktueller Antibiotika, die auch die guten Bakterien des menschlichen Verdauungssystems abtöten, um die Gesundheit und das Wohlbefinden aufrechtzuerhalten.
“Mit zunehmender Antibiotika -Resistenz ist die Entwicklung von Therapien der nächsten Generation zu einer globalen Priorität geworden. Diese Ergebnisse unterstreichen die wichtige Rolle, die Innovationen in der Forschung beim Schutz der öffentlichen Gesundheit spielen können”, sagt De la Quelle. “Bakterielle Resistenz gegen Antibiotika stellt eine existenzielle Bedrohung für die Menschheit dar. Ohne solide Investitionen in die grundlegende und translationale Forschung wird es unmöglich sein, sich dieser ernsthaften globalen Herausforderung erfolgreich zu stellen.”
Es fällt mit diesem Ansatz zusammen, Sophia Padilla, Hauptautorin einer Studie, die in veröffentlicht wurde Zeitschrift der American Chemical Society auf ein Medikament mit antibakteriellem Potenzial. Der Forscher gibt zu, dass die Antibiotika -Karriere kontinuierliche und teure Anstrengungen impliziert und Innovationen in diesem Bereich befürwortet. “In Bezug auf die Entwicklung sollten wir uns nicht nur darauf konzentrieren, das zu ändern, was wir bereits wissen, was funktioniert, sondern um einen neuen Ansatz zu verfolgen”, verteidigt er.
Padilla hat mit einem Team der University of California-Irvine die Entwicklung eines Drogenkandidaten beschrieben, der Bakterien stoppen kann, bevor sie die Möglichkeit haben, Schaden zu verursachen. Es handelt sich um eine Variante eines vorhandenen Medikaments für Darmbakterien, die als Vancomycin bezeichnet werden und der als letzter Ausweg für extrem kranke Patienten verwendet wird. Die neue Version verbindet sich den Molekülen, die Bakterien für eine Schutzzellwand aufbauen müssen.
Andererseits ein Forschungsteam der University of Illinois Urbano-Champaign, angeführt vom Biochemie-Professor Joe Sanfilippohat Antibiotika gegen die ausprobiert Pseudomonas aeruginosagilt als eines der resistenten Krankheitserreger. Sie führten die Medikamente in eine Flüssigkeit ein und stellten fest, dass die Wirksamkeit größer war, wenn die Durchflussraten höher waren. “Durch die Verwendung dieser mikrofluidischen Technologie, die in einer biologischen Umgebung häufig verwendet wird, stellen wir fest, dass der Flüssigkeitsfluss für die Antibiotika -Aktivität sehr wichtig ist. Wir haben die Möglichkeit, unsere Erkennungs- und Drogentests unter Berücksichtigung dieses Effekts zu verbessern”, erklärt Sanfilippo. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse In der Zeitschrift Wissenschaft Fortschritte.