Eine natürliche Antibiotikum entpuppt sich als tödliche Waffe im Kampf gegen sein Tuberkulose . Wissenschaftler haben entdeckt, es eine unerwartete doppelte Wirkung , die drastisch reduziert die Wahrscheinlichkeit , dass TB-Bakterien werden resistent geworden ist
Die Technologie hat es möglich gemacht, zunehmend zielgerichteten Medikamenten zu synthetisieren. Doch die Wissenschaftler haben noch viel von Mutter Natur zu lernen. Pyridomycin eine durch nicht- pathogene Bodenbakterien produzierte Substanz , wurde gefunden, dass ein hochwirksames Antibiotikum gegen einen ähnlichen Stamm von Bakterien, die Tuberkulose verursachen. Die EPFL Wissenschaftler , die diese unerwartete Eigenschaft entdeckte nun ein besseres Verständnis davon, wie die Molekül -Funktionen. Seiner komplexen dreidimensionalen Struktur erlaubt es, gleichzeitig auf zwei Teile einer Schlüsselenzym des Tuberkelbazillus wirken und dabei erheblich das Risiko, dass die Bakterien Fachresistenzen entwickeln reduzieren. Die Forscher , zusammen mit ihren Kollegen an der ETH Zürich , haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology veröffentlicht .
Stewart Cole , Leiter des EPFL Global Health Institute, führte ein Team , das die Anti-Tuberkulose- Effekt pyridomycin im Jahr 2012 entdeckt, durch Hemmung der Wirkung des " InhA " Enzym , pyridomycin buchstäblich verursacht die dicke Lipidmembran des Bakteriums zu platzen. Jetzt verstehen die Wissenschaftler, wie das Molekül übernimmt diese Aufgabe .
Ein zweifaches Anti - Mutation die Fähigkeit
Der Tuberkelbazillus braucht die InhA Enzym mit dem, was Wissenschaftler als eine " Co-Faktor ", die das Enzym aktiviert , um ihre Membran herzustellen. Die Wissenschaftler entdeckten , dass pyridomycin bindet mit dem Co-Faktor , zu neutralisieren .
Aber pyridomycin ist noch nicht alles . Außerdem blockiert ein weiteres Element zum Herstellen der Membran , die InhA Bindungsstelle erforderlich . "Forscher in der pharmazeutischen Industrie haben für diese Schwäche in der TB -Bazillus seit Jahrzehnten gesucht ", erklärt Ruben Hartkoorn , Erstautor des Artikels.
Durch die Bindung gleichzeitig auf diese beiden Elemente und entsprechende Desinfektions verhindert pyridomycin das Bakterium von der Generierung ihrer Membran , und es endet platzen wie ein Ballon . Besser noch, diese doppelte Wirkung drastisch das Risiko, dass die Bakterien resistent werden , da , um den Widerstand zu entwickeln, müssen zwei verschiedene spezifische Mutationen gleichzeitig existieren reduziert . Dies wird immer wichtiger , da Fälle von multiresistenter Tuberkulose auf dem Vormarsch .
Natur Verdrehen Wege - eine Lektion in Effizienz
"Es ist eine wichtige Lehre aus der Natur im Hinblick auf Wirkstoffdesign ", erklärt Cole, Co-Autor und EPFL -Professor. " Die dreidimensionalen Strukturen von natürlich vorkommenden Moleküle sind oft komplexer, verdreht, als synthetische Moleküle , und das ist genau das, was erlaubt pyridomycin , um auf diesen beiden Standorten gleichzeitig zu binden. "
In der Tat, so effektiv, dass das Molekül noch nicht bereit, therapeutisch eingesetzt werden bindet es : es dauert nicht lange genug in den Körper des Patienten dauern. Dies ist der Punkt, an dem der Biotechnologie braucht mehr von Mutter Natur zu nehmen - um eine robustere Version des Moleküls zu entwickeln. Dies ist, was das ETH -Team von Karl-Heinz Altmann führte arbeitet. "Schließlich konnten wir Bindungsstellen des Moleküls zu multiplizieren , so dass es kritische Funktionen anderer pathogener Bakterien zu hemmen ", sagt Cole.