En ny grupp molekyler som har effekt mot många antibiotikaresistenta bakterier har identifierats av forskare vid Umeå universitet, Karolinska institutet, och Bonns universitet i Tyskland. Eftersom dessa molekyler är små är det lättare att ändra egenskaperna hos dem kemiskt. Därför är förhoppningen att den nya upptäckten så småningom kan leda till utveckling av nya effektiva antibiotika med få biverkningar. Resultaten i studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Pnas.
Stort behov av nya antibiotika
Varje år dör omkring 700 000 människor i världen på grund av att antibiotika som tidigare kunde ha räddat dem inte längre hjälper mot många infektioner. Läget förvärras alltmer och av Världshälsoorganisationen, WHO, klassas antibiotikaresistensen i dag som ett av de tio största hoten mot människors hälsa. De senaste 50 åren har få nya antibiotika utvecklats och behovet av att hitta nya antibakteriella substanser är alltså stort.
– Med tanke på att hur stort problemet med antibiotikaresistens är och hur lite nya antibiotika som utvecklas är vår upptäckt väldigt viktig, säger Fredrik Almqvist, professor vid kemiska institutionen på Umeå universitet och en av författarna till studien.
Lättare att förändra
Den största delen av all antibiotika som i dag används kliniskt verkar genom att hämma bakteriernas förmåga att bilda sin skyddande cellvägg. Detta gör att bakterierna lyserar, det vill säga spricker. Till exempel hämmar penicillin enzymer som bygger upp cellväggen.
Nyare antibiotika binder i stället till en fettmolekyl som heter lipid II, som alla bakterier behöver för att bygga upp cellväggen. Sådan antibiotika är oftast mycket stora och komplexa molekyler, vilket gör att de är svårare att förbättra med kemiska metoder.
De nu identifierade antibakteriella substanserna binder också till lipid II, men med skillnaden att de är små.
– Det här är en av de första små substanserna som har utvecklingspotential. Eftersom de är små är de lättare att förändra kemiskt, säger Fredrik Almqvist.
Det forskarna har gjort i studien är att testa ett stort antal kemiska substanser för deras förmåga att lysera bakterier av typen pneumokocker. När forskarna gjorde en uppföljning av aktiva substanser från denna screening upptäckte de att en grupp molekyler som kallas THCz hämmar bildandet av bakteriens cellvägg genom att binda till lipid II. De fann även att molekylerna kunde förhindra bildandet av den sockerkapsel som pneumokocker behöver för att kunna orsaka sjukdom.
Effekt mot antibiotikaresistenta bakterier
I laboratorieförsök visade sig THCz ha antibakteriella effekter mot många antibiotikaresistenta bakterier. Till exempel fungerade de mot meticillinresistenta stafylokocker (MRSA), vankomycinresistenta enterokocker (VRE) och penicillinresistenta pneumokocker (PNSP). Effekten kunde också ses mot gonokocker, som orsakar gonorré, och mykobakterier som kan orsaka tuberkulos. Forskarna identifierade inga bakterier som ledde till resistens mot THCz i laboratoriemiljö.
Nästa steg är att försöka förbättra substanserna och göra dem mer specifika.
– Nu har vi gjort upptäckten om vad som fungerar och inte fungerar. Det vi kommer att göra nu är att förfina substanserna och se om man kan gör dem mindre toxiska för mänskliga celler, säger Fredrik Almqvist.
Hur lång tid skulle det kunna ta innan er upptäckt leder till att nya antibiotika finns på marknaden?
– Det är omöjligt att svara på. Men utgångsläget är mycket bra eftersom substanserna som vi har identifierat är små med utvecklingspotential. Jag ser inga stora begränsningar i att vi ska kunna fortsätta utvecklingen när det gäller den kemiska biten, men det är ju fortfarande grundvetenskaplig forskning i akademiska laboratorium. För att den på sikt ska leda till nya antibiotika måste förstås läkemedelsindustrin involveras.
Och hur ser du på möjligheterna till det?
– Med bakgrund av att all modern sjukvård är beroende av fungerande antibiotika så har flera initiativ tagits för att se över nya modeller för att finansiera utvecklingen av nya antibiotika. Flera av de större läkemedelsbolagen har startat upp projekt inom infektionsområdet igen så jag är försiktigt positiv.
