Profesör John E. Moses, bakterilerin direnç geliştirmediği daha etkili bir ilaç oluşturmak için vankomisini bulvalen (bir milyondan fazla konfigürasyona sahip bir molekül) ile birleştirerek tıklama kimyasını kullanarak şekil değiştiren bir antibiyotik geliştirdi. ilaca dirençli enfeksiyonlara karşı mücadelede potansiyel olarak devrim yaratıyor.
Antibiyotik direnci, Dünya Sağlık Örgütü tarafından ilk 10 arasında gösterilen büyük bir halk sağlığı tehdididir. Her yıl, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 3 milyon insan ilaca dirençli bakteri ve mantarlarla enfekte oluyor ve bu da yaklaşık 35.000 kişinin ölümüyle sonuçlanıyor. Antibiyotikler enfeksiyonların tedavisinde çok önemli olmakla birlikte, aşırı kullanım antibiyotiğe dirençli bakteri suşlarının gelişmesine yol açmıştır. Bu enfeksiyonlar, tedavi için önemli bir zorluk teşkil ediyor.
Şimdi, Cold Spring Harbor Laboratuvarı’ndan (CSHL) Profesör John E. Moses, ilaca dirençli süper mikroplarla savaşmak için yeni bir silah geliştirdi. atomlarını yeniden düzenleyerek şekil değiştirme.
Musa, antibiyotiklerin şeklini değiştirme fikrini askeri eğitim tatbikatlarında tankları gözlemlerken buldu. Dönen taretler ve çevik hareketlerle tanklar, olası tehditlere hızla yanıt verebiliyordu.
Birkaç yıl sonra Moses, bulvalen adlı bir molekülü öğrendi. Bullvalene, akıcı bir moleküldür, yani atomları pozisyonları değiştirebilir. Bu, ona bir milyondan fazla olası konfigürasyonla değişen bir şekil verir – tam olarak Moses’ın aradığı akışkanlık.
Yeni antibiyotiğin kimyasal yapısı, Moses tarafından tasarlandı ve laboratuvarı tarafından sentetik olarak birleştirildi. . Avustralya, Newcastle Üniversitesi’nde Moses’ın işbirlikçisi olan Dr. Thomas Fallon, şekil değiştiren bulvalen çekirdeğini sağladı. Moses, bir yorumcunun çalışmayı “muhtemelen karşılaştığım ‘en havalı’ ve en karmaşık doğal ürün türevi makalesi” olarak adlandırdığını söylüyor. Kredi: Moses Lab/Cold Spring Harbor Laboratuvarı
MRSA, VRSA ve VRE dahil olmak üzere birçok bakteri, cilt enfeksiyonlarından menenjite kadar her şeyi tedavi etmek için kullanılan vankomisin adlı güçlü bir antibiyotiğe karşı direnç geliştirmiştir. Moses, ilacı bullvalen ile birleştirerek ilacın bakterilerle savaşma performansını iyileştirebileceğini düşündü.
Molekülleri güvenilir bir şekilde “tıklayan”, hızlı, yüksek verimli kimyasal reaksiyonlardan oluşan Nobel Ödüllü bir sınıf olan klik kimyaya yöneldi. . Bu, reaksiyonları geniş ölçekli kullanım için daha verimli hale getirir.
Bu devrim niteliğindeki gelişmeyi iki kez Nobel ödüllü K. Barry Sharpless altında inceleyen Moses, “Click kimyası harika,” diyor. “Size kesinlik ve karmaşık şeyler yapmak için sahip olduğunuz en iyi şansı veriyor.”
Bu tekniği kullanarak, Moses ve meslektaşları iki vankomisin “savaş başlığı” ve dalgalanan bir bulvalen merkezi olan yeni bir antibiyotik yarattılar.{ 4}
Moses yeni ilacı Dr. Tatiana Soares da-Costa (Adelaide Üniversitesi) ile işbirliği içinde test etti. Araştırmacılar ilacı, antibiyotikleri test etmek için yaygın olarak kullanılan VRE ile enfekte olmuş balmumu güvesi larvalarına verdi. Şekil değiştiren antibiyotiği, ölümcül enfeksiyonu temizlemede vankomisin’den önemli ölçüde daha etkili buldular. Ek olarak, bakteriler yeni antibiyotiğe karşı direnç geliştirmedi.
Araştırmacılar, çok sayıda yeni ilaç oluşturmak için şekil değiştiren antibiyotiklerle tıklama kimyasını kullanabilirler, diye açıklıyor Moses. Enfeksiyona karşı bu tür silahlar, türümüzün hayatta kalması ve evrimi için bile anahtar olabilir.
“Yaşam ve ölüm arasındaki farkı ifade eden moleküller icat edebilirsek,” diyor, “bu şimdiye kadarki en büyük başarı olur. . A. Homer, Robert M. Johnson, Ewan Murray, Paul Williams, Jani R. Bolla, Carol V. Robinson, Thomas Fallon, Tatiana P. Soares da Costa ve John E. Moses, 3 Nisan 2023, Proceedings of the National Academy Bilimler.
DOI: 10.1073/pnas.2208737120
Çalışma, Ulusal Kanser Enstitüsü, Avustralya Araştırma Konseyi, Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi, Marsden Fonu tarafından finanse edilmiştir. , Royal Society Üniversitesi Araştırma Bursu, Wolfson College ve Tıbbi Araştırma Konseyi.