Antibiotikum felfedezés – A Warwicki Egyetem és a Monash Egyetem kutatói egy ígéretes új antibiotikumot azonosítottak, amely hatékonyan lép fel a gyógyszerrezisztens bakteriális kórokozók, például a MRSA (Methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus) és a VRE (Vancomycin-rezisztens Enterococcus) ellen. Ez a jelentős áttörés reményt adhat az antimikrobiális rezisztencia (AMR) elleni globális harcban.
Az antimikrobiális rezisztencia kihívása
Az antimikrobiális rezisztencia az egyik legsürgetőbb egészségügyi probléma világszerte. A WHO legfrissebb jelentése szerint túl kevés új antibakteriális szer van fejlesztés alatt, miközben a rezisztens baktériumtörzsek száma folyamatosan nő. A legtöbb könnyen elérhető, hatékony antibiotikum már ismert, és a kereskedelmi ösztönzők hiánya miatt az új antibiotikumok kutatása háttérbe szorult.
A felfedezés háttere: methylenomycin A bioszintézise
A Journal of the American Chemical Society folyóiratban megjelent tanulmányban a Monash Warwick Alliance Combating Emerging Superbug Threats Initiative kutatói egy új antibiotikumot – a pre-methylenomycin C lactont – fedeztek fel. Ez az anyag egy bioszintetikus köztes termék, amely része annak a természetes folyamatnak, amely során az ismert methylenomycin A antibiotikum keletkezik.
Greg Challis professzor, a Warwicki Egyetem Kémiai Tanszékének és a Monash Egyetem Biomedicine Discovery Institute-jának munkatársa elmondta: „A methylenomycin A-t ötven évvel ezelőtt fedezték fel, és bár többször is szintetizálták, úgy tűnik, hogy senki sem vizsgálta korábban ezeknek a szintetikus köztes termékeknek az antimikrobiális aktivitását.”
Két új bioszintetikus köztes termék felfedezése
A kutatók bioszintetikus gének törlésével két eddig ismeretlen köztes terméket azonosítottak, amelyek mindkettő jóval erősebb antibiotikus hatással bírnak, mint maga a methylenomycin A. Különösen a pre-methylenomycin C lacton bizonyult kiemelkedően hatékonynak.
- A pre-methylenomycin C lacton több mint 100-szor erősebb aktivitást mutatott Gram-pozitív baktériumok ellen.
- Különösen hatásos volt olyan kórokozók ellen, mint a Staphylococcus aureus és az Enterococcus faecium, amelyek felelősek a MRSA és VRE fertőzésekért.
A Streptomyces coelicolor szerepe és meglepetés a kutatásban
Dr. Lona Alkhalaf, a Warwicki Egyetem adjunktusa így nyilatkozott: „Meglepő módon az antibiotikumot előállító baktérium, a Streptomyces coelicolor – amelyet már az 1950-es évek óta intenzíven tanulmányoznak – rejtett magában egy új antibiotikumot.”
Úgy tűnik, hogy ez a baktérium eredetileg egy erős antibiotikumot (pre-methylenomycin C lactont) termelt, de idővel ezt átalakította egy gyengébb változattá, a methylenomycin A-vá, amely valószínűleg más biológiai szerepet tölt be.
Fontos eredmény: nincs rezisztencia kialakulás pre-methylenomycin C lactonra
Kiemelendő, hogy az Enterococcus baktériumok nem mutattak rezisztenciát a pre-methylenomycin C lactonnal szemben olyan körülmények között sem, ahol viszont vancomycin-rezisztencia megfigyelhető. Mivel a vancomycin az egyik „utolsó vonalbeli” kezelés VRE fertőzések esetén, ez különösen biztató eredmény.
Új paradigma az antibiotikum-kutatásban
Professzor Challis szerint ez a felfedezés új megközelítést kínálhat az antibiotikumok kutatásában: „Ha feltérképezzük és teszteljük a természetes anyagcsere útvonalak köztes termékeit különböző természetes vegyületek esetében, potenciálisan olyan erős új antibiotikumokat találhatunk, amelyek ellenállóbbak lehetnek a rezisztenciával szemben.”
A további fejlesztések és előrelépések
A következő lépésként preklinikai vizsgálatok várnak az újonnan felfedezett pre-methylenomycin C lactonra. Idén korábban megjelent egy koordinált publikáció a Journal of Organic Chemistry-ben, amelyben Monash vezetésével sikerült skálázható módon szintetizálni ezt az anyagot. Ez lehetővé teszi további kutatásokat és analóg vegyületek előállítását.
Professzor David Lupton, aki vezette a szintézis munkát Monash-on, így fogalmazott: „Ez a szintetikus útvonal lehetővé teszi különféle analógok létrehozását, amelyekkel vizsgálhatjuk majd a szerkezet-aktivitás összefüggéseket és az anyag hatásmechanizmusát. A Monash AMR elleni Központja kiváló platformot biztosít ennek az ígéretes antimikrobiális szernek a további fejlesztéséhez.”
Összegzés: remény az AMR elleni harcban
A pre-methylenomycin C lacton egyszerű szerkezete, erős aktivitása és nehezen kialakuló rezisztenciája mellett skálázható módon előállítható. Ezek alapján ígéretes jelölt lehet arra, hogy évente több mint 1,1 millió ember életét mentse meg világszerte az antimikrobiális rezisztencia okozta fertőzésekben.
További információk:
- Discovery of Late Intermediates in Methylenomycin Biosynthesis Active against Drug-Resistant Gram-Positive Bacterial Pathogens, Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c12501
- Phosphine-Mediated (3 + 2) Cycloaddition of Electron-Poor Terminal Alkynes: A Concise Route to Premethylenomycin C Lactone, The Journal of Organic Chemistry (2025). DOI: 10.1021/acs.joc.5c01179
Forrás: https://phys.org/news/2025-10-chemists-antibiotic-drug-resistant-bacteria.html