Forskare från Stockholm, Umeå och Bonn har funnit en ny grupp antimikrobiella småmolekyler. Det ger hopp om nya effektiva antibiotika.
Den nya gruppen småmolekyler kallas THCz och upptäckten av dem publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences.
– Med tanke på den alarmerande ökningen av resistens mot de flesta tillgängliga antibiotika så är behovet av nya läkemedel på området mycket stort. Vi tror att de här fynden verkligen kan vara av värde, säger Birgitta Henriques-Normark, professor i mikrobiologi vid Karolinska Institutet och en av forskarna bakom studien.
Hon har länge arbetat med pneumokocker, en grupp bakterier som är en vanlig orsak till mildare åkommor som öroninflammationer, men som också kan orsaka lunginflammation, ibland med blodförgiftning, och hjärnhinneinflammation.
Birgitta Henriques-Normarks forskargrupp studerar bland annat pneumokockernas livscykel och hur de till sist lyserar, alltså spricker. Gruppen beslöt att systematiskt söka efter ämnen som kan försvaga cellväggen hos bakterier så att de lyserar och dör.
Hindrar bakteriers bildning av cellvägg
I ett samarbete med forskare på kemiska institutionen vid Umeå universitet screenades över 17 000 ämnen ur ett substansbibliotek från Chemical Biology Consortium Sweden, en del av den nationella forskningsinfrastrukturen SciLifeLab.
Genom screeningen hittades flera ämnen som fick bakterierna att spricka, och de svenska forskarna tog hjälp av kollegor i Bonn för att kartlägga den exakta verkningsmekanismen. Det visade sig att en substans band till en molekyl kallad lipid II som alla bakterier behöver för att bygga upp sin cellvägg. Det finns redan antibiotika på marknaden som binder till lipid II, men det handlar då om betydligt större molekyler än de som nu har hittats.
– Så vitt vi vet är det här den första småmolekylära substansen som binder till lipid II och hindrar bildning av bakteriernas cellvägg, säger Birgitta Henriques-Normark.
En viktig poäng med att hitta mindre molekyler med samma effekt är att de stora molekylerna är svåra att modifiera. Dessutom klarar de inte att tränga igenom det yttre cellmembran som vissa bakterier kan forma, vilket gör de bakterierna motståndskraftiga mot läkemedlen.
Ingen resistensutveckling syns i experiment
Forskarnas försök hittills visar att THCz-molekylerna är verksamma mot ett flertal viktiga bakteriegrupper, även vissa som har ett yttre membran. Det handlar bland annat om penicillinresistenta pneumokocker, MRSA – motståndskraftiga gula stafylokocker, VRE –vancomycinresistenta enterokocker, och mykobakterier, som inkluderar tuberkulosbakterierna.
Dessutom tycks det svårt att utveckla resistens mot THCz. I försök har forskarna odlat bakterier tillsammans med molekylerna för att se om några muterade så att de blev motståndskraftiga, men det hände inte – något som Birgitta Henriques-Normark beskriver som väldigt lovande.
Tack vare att molekylerna är små är det också relativt enkelt att modifiera dem för att göra dem ännu mer effektiva, och minska toxiciteten och biverkningsrisken. Det är ett arbete som forskarna redan har påbörjat.
– Det återstår en hel del jobb med att förändra substanserna och sedan testa dem igen både i cellstudier och djurstudier, så det är många steg kvar innan det kan finnas ett färdigt antibiotikum för patienter. Men vi är hoppfulla om att det här kommer att bli viktigt, säger Birgitta Henriques-Normark.