Selektívne antibiotiká by mohli umožniť presnú liečbu

Keďže multirezistentné zárodky sú stále väčšou hrozbou, v súčasnosti viac ako kedykoľvek predtým potrebujeme nové antibiotiká. Bohužiaľ, antibiotiká nedokážu rozlíšiť medzi patogénmi a prospešnými mikróbmi. Môžu zničiť krehkú rovnováhu mikrobiómu - čo má za následok trvalé poškodenie. Výskumný tím okolo chemika doktora Thomasa Boettchera teraz urobil významný krok k vyriešeniu týchto problémov.

V spolupráci s tímom okolo biológa profesora Christofa Haucka, tiež z Konstanzu, vedci zistili antibiotické vlastnosti prírodného produktu, ktorý bol doteraz považovaný iba za molekulu bakteriálneho signálu. Tím, vrátane doktorandov Dávida Szamosváriho a Tamary Schuhmacherovej, vyvinula a skúmala syntetické deriváty prírodnej látky, ktoré sa ukázali prekvapivo účinné proti patogénu Moraxella catarrhalis. V tomto procese bol inhibovaný iba rast týchto patogénov, nie rast iných baktérií.

V ďalšom projekte vedcom sa darí vyvinúť ďalšie selektívne činidlo na boj s parazitom malárie. Tieto výsledky môžu viesť k novému základu pre nové presné antibiotiká. Výsledky výskumu sú publikované v aktuálnych vydaniach časopisov Chemická veda a Chemická komunikácia .

Rovnako dôležité ako antibiotiká sú na liečbu infekčných chorôb, zanechávajú v ľudskom mikrobióme stopu deštrukcie. Gastrointestinálne poruchy po liečbe antibiotikami sú v tejto súvislosti jedným z najmenších problémov. Celkom často, rezistentné patogény nahrádzajú prospešné mikróby. Neskôr, tieto môžu spôsobiť závažné infekčné choroby alebo chronické ochorenia. Avšak, nie všetky mikróby sú nebezpečné. Naopak, mnoho mikroorganizmov s nami žije v mierovom spolužití, a sú dokonca životne dôležité pre ľudské zdravie. My ľudia sme skutočnými mikrokozmami a hostíme viac mikróbov ako ľudské bunky. Napriek tomu tento ekosystém, ľudský mikrobióm, je krehký. Alergie, nadváha, chronické zápalové ochorenia čriev a dokonca psychické poruchy môžu byť dôsledkom poškodeného mikrobiómu. Otázkou je, ako môžeme zachovať túto ekologickú rozmanitosť v prípade mikrobiálnej infekcie?

Výskumný tím pôvodne študoval signály baktérie Pseudomonas aeruginosa. Ich záujem vzbudila zlúčenina, pretože vysoko selektívne inhibovala rast patogénu Moraxella catarrhalis. Tento patogén spôsobuje, napríklad, zápal stredného ucha u detí, ako aj infekcie u pacientov s chronicky obštrukčnými chorobami pľúc. Výsledkom syntetického lešenia tohto prírodného produktu bola nová trieda zlúčenín s obrovskou antibiotickou účinnosťou. Čo bolo skutočne prekvapujúce, bola selektivita látky:Bol inhibovaný iba rast Moraxella catarrhalis, nie u iných baktérií. Dokonca aj blízko príbuzné baktérie rovnakého druhu zostali úplne nedotknuté.

V súčasnej dobe Thomas Boettcher a Christof Hauck skúmajú mechanizmus účinku tohto vysoko selektívneho antibiotika na patogén Moraxella catarrhalis. Antibiotiká s takou selektivitou by umožnili presné ošetrenie a špecificky eliminovali patogény pri zachovaní rozmanitosti prospešných mikróbov.

V inom aktuálnom projekte popísané v denníku Chemická komunikácia , výskumný tím okolo Thomasa Boettchera a doktoranda Davida Szamosváriho, v spolupráci s výskumníkmi z Duke University (USA), podarilo vyvinúť vysoko selektívne činidlá proti parazitu malárie. Tieto boli tiež inšpirované príkladom prírody a tím vytvoril román, predtým nepopísané chinolónové kruhové systémy. Jedna zlúčenina sa ukázala byť mimoriadne špecifická pre kritický štadión v životnom cykle parazita malárie. Najprv, tento parazit sa usadí v pečeni pred napadnutím krviniek. Vedcom sa podarilo v tejto fáze malárie zamerať a eliminovať parazita. Nové zistenia je teraz možné použiť na cielený výskum a vývoj selektívnych terapií na boj proti malárii na základe nových tried chemických zlúčenín.

• Funkcia pečene môže byť dôležitá pri riziku Alzheimerovej choroby
• Vysoko citlivá snímacia kamera na detekciu biomarkerov chorôb