Ein Forschungsteam von der Lehigh University ist federführend neuartiger Ansatz gegen antibiotikaresistente Bakterien. Dieser Ansatz würde Bakterien im Wesentlichen so "austricksen", dass sie Schwachstellen in ihrer Zellwand aufdecken, eine jackenähnliche Struktur, die sie umgibt, so dass neue Medikamente entwickelt werden können, um die Bakterien zu besiegen.

Antibiotische oder antimikrobielle Resistenz ist ein wachsendes Problem auf der ganzen Welt. Ein geschätzter 23,000 Amerikanisches Leben machen 700,000 lebt weltweit sind jedes Jahr als Folge von bakteriellen Infektionen verloren, die gegen aktuelle Antibiotika-Behandlungen resistent sind.

Antibiotikaresistenz tritt auf, wenn bakterielle Zellen Möglichkeiten schaffen, sich den Medikamenten, die sie töten sollen, anzupassen und auszuweichen. Ein Weg, auf dem Bakterien dazu in der Lage sind, besteht darin, Änderungen an der Zellwand vorzunehmen.

Die neue Forschung wird von Marcos Pires, ein Assistenzprofessor an der Fakultät für Chemie der Universität, der einen fünfjährigen $ 1.94 Millionen MIRA-Zuschuss (Maximizing Investigators 'Research Award) erhalten hat, um seinen einzigartigen Ansatz zur Aufdeckung dieser Zellwandveränderungen zu verfolgen.

Unter diesem Ansatz induzieren Pires und sein Team lebende Bakterien, um synthetische Zellwandfragmente zu absorbieren, die mit Reporter-Einheiten modifiziert wurden, wodurch die Bakterien im Wesentlichen dazu gebracht werden, dort zu entlarven, wo ihre Zellwand am anfälligsten ist.

Durch die Verwendung dieser synthetischen Zellwandfragmente erhalten die Forscher eine große Flexibilität bei der Installation von Reportergriffen, mit denen sie beobachten können, wie sich Bakterien an die Herausforderung von Antibiotika anpassen.

"Indem wir uns vorstellen, wo, wann oder wie die Veränderungen auftreten, erhalten wir einen beispiellosen Einblick in die Entstehung von Medikamentenresistenzen", sagte Pires.

Eines der Ziele der Forscher ist es, die Zellwandkomponenten zu identifizieren, die Bakterien benötigen, um sich erfolgreich anzupassen, und schließlich Wege zu finden, sie zu inaktivieren oder zu umgehen.

"Wir können hoffen, dass wir lernen, den schwächsten Punkt in ihrer Flucht aus dem Medikament zu finden, um einen Weg zu finden, um Antibiotika wieder zu potenzieren", sagte Pires.

Ein weiterer Aspekt der Forschung besteht darin, mehr darüber zu erfahren, wie Bakterien neue Zellen konstruieren. Damit Infektionen anhalten können, müssen Bakterienzellen wachsen und sich teilen, ein Prozess, der als Engpass-Schritt bekannt ist. Dieses Verfahren bedeutet, dass neue Zellwände innerhalb der Zelle hergestellt und dann außerhalb davon transportiert werden müssen.

Pires und sein Team werden ihre Technik anwenden und versuchen, diesen Prozess zu verstehen, um herauszufinden, wie Bakterien diesen Schritt ändern können, um resistent gegen Antibiotika zu werden.

"Unser oberstes Ziel ist es, ein umfassenderes Verständnis der Biologie im Zusammenhang mit bakteriellen Zellwänden zu erlangen, damit wir verstehen können, welche Werkzeuge oder Mechanismen Bakterien zur Verfügung haben, um unsere Antibiotika zu umgehen", sagte er. "Mit diesen Informationen stellen wir uns vor, dass wir die Wirkstoffforschungsbemühungen in Zukunft besser in Angriff nehmen oder möglicherweise bisher unerforschte Wirkstoffziele aufdecken können."