Forscher von der Universität von Texas in Austin haben entwickelte eine Methode um schnell Hunderttausende potenzieller Infektionsbekämpfungsmittel zu testen, bei denen Bakterien konstruiert werden, um Moleküle zu produzieren und zu testen, die selbstschädigend sein könnten. Diese Forschung kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt, denn der Mensch wird zunehmend immun gegen bestehende Antibiotika.

Die Methode ist im Journal beschrieben Zelle.

"Unser Arsenal an Antibiotika schwindet schnell und es gibt nicht mehr viele Ideen, um neue zu finden", sagte Ashley Tucker, Postdoktorand bei UT und Leiter der experimentellen Arbeit.

„Die meisten niedrig hängenden Früchte in Bezug auf Naturprodukte wurden bereits gepflückt, und jetzt wenden sich die Unternehmen der Derivatisierung alter Antibiotika-Klassen zu, die es seit mehreren Jahrzehnten gibt“, fuhr sie fort. "Wir wollten einen besseren Weg finden, um schnell viele verschiedene Chemien von Antibiotika zu screenen, um neue Gerüste mit antimikrobiellem Potenzial zu finden."

Die Weltgesundheitsorganisation behauptet, dass Antibiotika die durchschnittliche Lebensdauer des Menschen um etwa 20 Jahre verlängert haben, aber jetzt schwindet die Wirksamkeit der Medikamente. Den USA Zentrum für Seuchenkontrolle hat festgestellt, dass mindestens 2 Millionen Menschen im Land jedes Jahr an Antibiotika-resistenten Infektionen leiden.

In dem Bemühen, neue Arten von Infektionsbekämpfungsmitteln zu finden, führen Forscher und Assistenzprofessor für Molekulare Biowissenschaften Bryan Davies, und sein Team, in der Nähe von 800,000-Molekülen oder Peptiden gescreent, um zu sehen, ob sie schädliche Bakterien töten können.

Die Forscher fanden heraus, dass mehrere tausend Peptide E. coli-Bakterien töteten und dass eines dieser Moleküle namens P7 andere Formen pathogener Bakterien abtöten kann und in Mäusen sicher ist.

Diese neue Methode namens SLAY (Surface Localized Antimicrobial Display) ermöglicht es Forschern, beim Screening von Hunderttausenden von Peptiden weniger Zeit und Geld zu verwenden. Sie hoffen, dass es schließlich als Standardwerkzeug für die Suche nach mehr Antibiotika verwendet wird.

"SLAY ist eine Methode, mit der die Bakterien für uns arbeiten", sagte Tucker.

SLAY ermöglicht den Bakterien, ihr eigenes genetisch kodiertes Peptid zu bilden und das Peptid an seine Oberfläche zu binden, ähnlich wie ein Tetherball an einem Pol befestigt ist. Ein Ende bleibt an einer Zellmembran fixiert, und das andere Ende bleibt frei, um herumzuwandern und die bakterielle Zelloberfläche zu berühren.

"Wenn das angebundene Peptid die Bakterien abtötet, können wir die genetisch kodierte Peptidsequenz mithilfe von Sequenzierung der nächsten Generation herausfinden", sagte Tucker. "Wir synthetisieren dann das einzelne Peptid und führen minimale Hemmungstests an einer Reihe von Bakterien durch, um seine antimikrobiellen Eigenschaften zu bestätigen."

Diese neue Methode könnte im Vergleich zu früheren langsameren und teureren Methoden einen enormen Effizienzgewinn bringen.

"Derzeitige Screening-Methoden beschränken uns darauf, nur wenige Tausend Verbindungen gleichzeitig zu testen", sagte Tucker.

„SLAY bietet uns nicht nur einen höheren Durchsatz, sondern auch ein biologisch relevantes Mittel, um umfangreiche Bibliotheken von Peptiden auf ihre Entwicklung zu untersuchen. Wir konnten ungefähr 800,000-Peptide in einem 5-ml-Teströhrchen schneller, billiger und effektiver als jede derzeit auf dem Markt erhältliche Plattform für Drogenscreening untersuchen. “

Da die Forscher herausgefunden haben, dass P7 in der Lage ist, Krankheitserreger abzutöten, planen sie, Tausende von Derivaten oder kleine Variationen des Moleküls zu erzeugen und sie durch den SLAY-Screeningtest zu führen.

Darüber hinaus arbeitet das Team eng mit Avalon Ventures, ein Unternehmen mit Sitz in San Diego, Kalifornien, mit albeständige und erfolgreiche Ausrichtung auf Saatgut- und Frühphasenunternehmen, SLAY in ein Unternehmen zu verwandeln, sagte Tucker.

"Wir planen, die Technologie zu erweitern und die aktuellen Leads weiterzuentwickeln und zu optimieren", sagte sie. „Es ist ziemlich trivial, ein Peptid zu finden, das Bakterien abtötet. Es ist viel schwieriger, ein Peptid zu finden, das keine Maus tötet. Wir gehen weiter in Tierversuche, die sich bisher als vielversprechend erwiesen haben. “