卫生专业人员迫切需要新的抗生素来对付耐药细菌。苏黎世大学和Spexis公司的研究人员现在已经修改了天然肽的化学结构，以开发出与细菌代谢中的新目标结合的抗菌分子。
每年，全世界有500多万人死于对大多数常见抗生素具有耐药性的细菌。迫切需要新的抗生素，以确保患者的细菌感染仍然可以得到成功治疗。“不幸的是，新抗生素的研发渠道相当空白，”苏黎世大学核磁共振设施负责人、化学家奥利弗·泽伯(Oliver Zerbe)说。“自从最后一种针对以前未使用的目标分子的抗生素获得批准以来，已经过去了50多年。”
在最近发表在《科学进展》上的一项研究中，Zerbe现在讨论了一种高效抗生素的开发，这种抗生素以一种新颖的方式对抗革兰氏阴性菌。世界卫生组织将这种细菌归类为极其危险的细菌。例如，这类细菌包括耐碳青霉烯的肠杆菌，由于它们的双细胞膜，其耐药性特别高。除了苏黎世大学的研究小组，制药公司Spexis AG的研究人员也参与了这项研究。
化学优化的天然肽
研究人员研究的起点是一种天然存在的肽，叫做thanatin，昆虫用它来抵御感染。几年前，现已退休的UZH教授John Robinson在一项研究中发现，Thanatin破坏了革兰氏阴性细菌内外膜之间重要的脂多糖运输桥梁。
结果，这些代谢物在细胞内堆积，细菌死亡。然而，除其他原因外，由于它的有效性低，而且细菌很快就会对它产生耐药性，它不适合用作抗生素药物。
因此，研究人员修改了thanatin的化学结构，以增强肽的特性。“要做到这一点，结构分析是必不可少的，”泽伯说。他的团队合成了细菌运输桥的各种组成部分，然后使用核磁共振(NMR)来可视化thanatin在哪里以及如何结合和破坏运输桥。
利用这些信息，Spexis AG的研究人员计划进行必要的化学修饰，以增强肽的抗菌作用。进一步的突变是为了增加分子的稳定性。
有效、安全且对耐药性免疫
合成的多肽随后在细菌感染的老鼠身上进行了测试，并产生了显著的结果。Zerbe说:“这种新型抗生素被证明非常有效，尤其是在治疗肺部感染方面。”“它们对碳青霉烯抗性肠杆菌也非常有效，而大多数其他抗生素都不起作用。”
此外，新开发的多肽对肾脏没有毒性或有害，而且它们也被证明在较长一段时间内在血液中是稳定的——所有这些都是获得药物批准所必需的特性。然而，在开始首次人体试验之前，还需要进一步的临床前研究。
在为他们的研究选择最有希望的肽时，研究人员确保它们也能有效地对抗已经对thanatin产生耐药性的细菌。Zerbe说:“我们相信这将大大减缓抗菌耐药性的发展。”“我们现在有希望获得一种新型抗生素，这种抗生素对耐药细菌也有效。”
