研究人员通过靶向新酶来治疗结核病

肺结核
这张显微照片显示结核分枝杆菌使用抗酸Ziehl-Neelsen染色;抗酸染色取决于分枝杆菌在用无机酸或酸-酒精溶液处理时保留染料的能力,如Ziehl-Neelsen或Kinyoun染色,这是针对结核分枝杆菌的碳紫红素方法。信贷:公共领域

约翰·霍普金斯大学的研究人员报告称,他们已经为开发新型抗生素奠定了基础,通过靶向一种对细菌细胞壁的生成和完整性至关重要的酶,这种抗生素可以对抗不可治愈的、耐抗生素的细菌,如结核病。

他们说,这些发现表明抗生素药物是专门针对最近发现的LD-transpeptidase酶,这是构建的必要条件在一些细菌中,可能会治愈许多抗生素的感染。

Johns Hopkins Team表示,该研究的额外含义是靶向酶的药物可以提供更快,更便宜,更容易获得对结核病的治疗,这是一个仍然在全球范围内的疾病而不是任何其他感染的疾病,根据任何其他感染。疾病控制和预防。

该研究结果的摘要已于11月7日发表化学生物学性质

“Tb治疗的复杂性和抗生素抗性的患病率越来越严重对公共卫生的严重威胁,”Gyanu Lamichhane说,Ph.D.Johns Hopkins大学医学院的医学副教授。他的团队加入了Craig Townsend,博士学位的研究团队,博士学位,约翰霍金斯大学的艺术和科学学院化学山脉,博士学教授,以解决这一复杂问题。“我们的研究提供了迈向攻击以前无明确的细菌酶的新抗生素的步骤,”Townsend说。

Lamichhane说,他们调查的根本原因是,现在超过一半的抗生素都属于一种叫做β -内酰胺的抗生素,这种抗生素的作用方式是破坏肠道的功能DD-transpeptidase产生细菌细胞壁的酶。没有它,细菌很快就会死亡。然而,在2005年,一组研究人员发现了第二种造壁酶,即ld -转肽酶,它可以使导致结核病的细菌存活下来。“我们研究了ld -转肽酶的结构,思考了它是如何工作的,并开始制造可以用来对抗它的新化合物,”汤森说。

Pankaj Kumar博士,约翰霍普金斯大学医学院传染病博士后,通过从许多种类的细菌中提取led转肽酶,并使用芝加哥阿贡国家实验室的高级光子源,用被称为蛋白质x射线晶体学的复杂成像系统检查其详细的分子结构,开始了这项新研究。

通过分析这种酶的结构,约翰·霍普金斯大学的研究人员能够设计出碳青霉烯类的新化合物,碳青霉烯类是β -内酰胺抗生素的一个亚类,它与ld转肽酶造壁酶结合并停止其功能。

在活细菌培养物中,CarbapeNems由Lamichhane和Townsend的群体显示,以阻止酶的墙壁建筑活动。新化合物甚至针对Eskape病原体有效,这是一种六种细菌物种,即疾病控制和预防的中心被确定为威胁,因为它们具有抗生素抗性的倾向。

在这些成功之后,约翰霍普金斯大学医学院传染病博士后Amit Kaushik博士在感染结核病的小鼠体内测试了两种抗结核病的碳青霉烯类药物。

研究人员用结核菌感染小鼠,并将它们分成不同的治疗组。在三周的时间里定期抽取啮齿动物的肺部样本,结果显示,即使没有使用经典的结核病抗生素治疗,新的碳青霉烯类,特别是双青霉烯类,也治愈了小鼠的结核病感染。

Lamichhane说:“我们的数据显示,碳青霉烯类通过攻击正确的酶成功地治疗了结核感染。”

Townsend和Lamichhane表示,他们的研究焦点现在正在创造其原始化合物的变化,这些化合物被设计为靶向特异性细菌。许多常用的抗生素今天在广泛的细菌种类上工作,这意味着除了杀死坏细菌外,他们还会破坏我们的身体正常工作的友好细菌,其破坏可能导致危险的副作用。Lamichhane认为,抗生素治疗的未来依赖于我们能够成为良好的抗微生物管道和治疗特异性细菌的能力,而不会影响我们的身体的自然微生物组。这不仅会降低抗生素副作用,而且还会减缓发展在没有被瞄准的细菌种类中。

研究人员目前正在进行临床试验,以测试这些新化合物的安全性和有效性。

自1928年对青霉素发现以来,抗生素抗性一直是一项永远存在的威胁。通过频繁引入新的抗生素治疗,科学家和医生历史历史地保持着抗性细菌。但是,抗生素的研究和开发在20世纪80年代暴跌由于其他药物变得更有利可图。由于投资新的抗生素和激励措施减少大量使用抗生素我们已经拥有了很多很快超过了我们对待他们的能力。疾病控制和预防估计的中心估计,每年,200万疾病和23,000人死亡是由仅在美国,70%的医院获得的感染现在是抗生素的抗生素。


进一步探索

对抗生素的抗药性和对免疫系统的抗药性在细菌中是相互联系的

更多信息:Pankaj Kumar等人。非经典的转肽酶可以帮助我们了解新的抗菌药物,化学生物学性质(2016)。DOI:10.1038 / nchembio.2237
期刊信息: 化学生物学性质

引用:研究人员通过靶向新酶推进结核病治疗(2016年11月10日),2021年4月27日从//www.puressens.com/news/2016-11-advance-treatment-tuberculosis-enzyme.html检索
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