Ny grupp antibakteriella molekyler kan ge nya antibiotika

Forskare har identifierat en ny grupp molekyler som har en antibakteriell effekt mot många antibiotikaresistenta bakterier. Molekylernas egenskaper kan lätt förändras kemiskt varför forskarna hoppas kunna utveckla nya effektiva antibiotika med få biverkningar.

Antibiotikaresistensen ökar och under de senaste 50 åren har få nya antibiotika utvecklats, därför finns det ett stort behov av att hitta nya antibakteriella substanser. Största delen av den antibiotika som används kliniskt fungerar genom att hämma bakteriers förmåga att bilda sin skyddande cellvägg så att bakterierna lyserar, det vill säga spricker.

Påverkar bakteriers cellväggar

Pencillin hämmar enzymer som bygger upp bakteriers cellväggar och nyare antibiotika, som daptomycin eller teixobaktin, som nyligen upptäcktes, binder till lipid II, en särskild molekyl, som bakterier behöver för att bygga upp sina cellväggar.

Antibiotika som binder till lipid II är oftast stora och komplexa molekyler som är svåra att förbättra kemiskt. De är dessutom oftast inaktiva mot vissa problematiska bakterier med yttre cellmembran som förhindrar penetration av den här typen av antibakteriella substanser.

“Lipid II är en mycket attraktiv måltavla för nya antibiotika. Vi har identifierat de första små antibakteriella substanserna som verkar genom att binda till denna fettmolekyl, och i vår studie hittade vi inga resistenta bakteriemutanter vilket är mycket lovande”, säger Birgitta Henriques Normark i ett pressmeddelande.

Hon är professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, och en av tre medförfattare till en artikel som presenterar studiens resultat och som har publicerats i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

Små molekyler

Forskare vid Karolinska institutet och Umeå universitet har i den nya studien testat flera kemiska substanser för sin förmåga att lysera pneumokocker, en typ av bakterier som är den vanligaste orsaken till samhällsförvärvad lunginflammation.

I samarbete med Bonns Universitet fann forskarna att en grupp molekyler kallade THCz binder till lipid II och hämmar därigenom bildandet av bakteriernas cellväggar. THCz kunde också hindra bildandet av en sockerkapsel som pneumokocker behöver för att komma undan kroppens immunförsvar.

“Fördelen med små molekyler som dessa är att de är lättare att förändra kemiskt. Vi hoppas kunna förändra THCz så att den antibakteriella effekten ökar och eventuella negativa effekter på människans celler minskar, säger Fredrik Almqvist i pressmeddelandet. Han är professor vid kemiska institutionen på Umeå universitet och en av artikelns medförfattare.

Effekt på antibiotikaresistenta bakterier

I laboratorieförsök visade sig THCz ha antibakteriell effekt på många antibiotikaresistenta bakterier samt mot de bakterier som orsakar gonorré och tuberkulos. I laboratoriemiljö kunde forskarna inte hitta några bakterier som utvecklade resistens mot THCz.

Tanja Schneider, professor vid institutet för farmaceutisk mikrobiologi på Bonns universitet och en av artikelns medförfattare säger att försök med att förändra THCz-molekylen så att den kan ta sig igenom det yttre cellmembranet hos vissa speciellt svårbehandlade multiresistenta bakterier nu ska inledas.

Läs mer: Mikrorobot kan ge läkemedel direkt i sjuka celler