2019-07-30 23:52:01
生物激发的选择性抗生素

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随着多重耐药细菌越来越受到威胁,我们现在比以往任何时候都更需要新的抗生素。不幸的是,抗生素无法区分病原体和有益微生物。它们可以破坏微生物组的微妙平衡 - 导致永久性损害。化学家ThomasBöttcher博士的研究团队现在已朝着解决这些问题迈出了重要的一步。与来自康斯坦茨的生物学家Christof Hauck教授合作,研究人员发现了迄今为止仅被视为细菌信号分子的天然产物的抗生素特性。该团队,包括博士研究人员DávidSzamosvári和Tamara Schuhmacher,开发并研究了天然物质的合成衍生物,这种衍生物对病原体卡他莫拉菌具有惊人的效果。在这个过程中,只有这些病原体的生长被抑制,而不是其他细菌的生长。在另一个项目中,研究人员成功开发了另一种选择性药剂来对抗疟疾寄生虫。这些结果可能为新型精确抗生素带来新的基础。研究结果发表在当前版本的化学科学和化学通讯期刊上。

与抗生素一样重要的是治疗传染病,它们在人类微生物组中留下了破坏的痕迹。抗生素治疗后的胃肠道疾病是这方面最轻微的问题之一。通常,抗性病原体取代有益微生物。后来,这些可能导致严重的传染病或慢性疾病。然而,并非所有微生物都是危险的。相反,许多微生物与我们和平共处,甚至对人类健康至关重要。我们人类是真正的微观世界,并且比人类细胞拥有更多的微生物。然而,这个人类微生物组生态系统是脆弱的。过敏,超重,慢性炎症性肠病甚至精神疾病可能是微生物组受损的结果。问题是如何在微生物感染的情况下保持这种生态多样性?

该研究小组最初研究了细菌铜绿假单胞菌的信号。一种化合物引起了他们的兴趣,因为它高度选择性地抑制病原体卡他莫拉菌的生长。该病原体例如导致儿童的中耳炎以及慢性阻塞性肺病患者的感染。该天然产物的合成支架工程产生了具有巨大抗生素效率的新化合物类别。真正令人惊讶的是该物质的选择性:只有卡他莫拉菌的生长被抑制,而不是其他细菌的生长。即使是来自同一物种的密切相关的细菌也完全不受影响。

目前,ThomasBöttcher和Christof Hauck正在研究这种高选择性抗生素对病原体粘膜炎莫拉氏菌的作用机制。具有这种选择性的抗生素将使精确治疗成为可能并且特异性地消除病原体,同时保持有益微生物的多样性。

在化学通讯期刊中描述的另一个当前项目中,ThomasBöttcher和博士研究员DávidSzamosvári的研究团队与杜克大学(美国)的研究人员合作,成功开发了针对疟疾寄生虫的高选择性药剂。这些也受到大自然的启发,团队创造了新颖的,以前未被描述的喹诺酮环系统。事实证明,一种化合物对疟疾寄生虫生命周期中的关键体育场非常具体。起初,这种寄生虫在入侵血细胞之前就会沉淀在肝脏中。研究人员能够在这个疟疾阶段瞄准并消灭寄生虫。这些新发现现在可用于靶向研究和开发基于新化合物类别的抗击疟疾的选择性疗法。