化學家根據天然藥物的結構研發新型抗生素

隨著多重耐葯細菌的威脅越來越大，我們現在比以往任何時候都更需要新的抗生素。不幸的是，抗生素無法區分病原體和有益微生物。它們可以破壞微生物群的微妙平衡，造成永久的破壞。圍繞化學家ThomasBoettcher博士的研究小組現在已經朝著解決這些問題邁出了重要的一步。在與來自康斯坦茨的生物學家Christof Hauck教授的合作下，研究人員發現了一種天然產品的抗生素特性，到目前為止還被認為僅僅是一種細菌信號分子。包括博士研究人員Dávid Szamosvári和Tamara Schuhmacher在內的研究小組開發和調查了這種天然物質的合成衍生物，這些衍生物被證明對莫拉西拉卡他氏菌具有驚人的有效作用。在這個過程中，只有這些病原體的生長受到抑製，而不是其他細菌的生長。在另一個項目中，研究人員成功地開發了另一種抗瘧疾寄生蟲的選擇性藥物。這些結果可能為新型精密抗生素的建立提供新的依據。研究成果發表在本期期刊上。化學科學和化學通訊.

抗生素對於治療傳染病同樣重要，它們在人類微生物群中留下了破壞的痕跡。抗生素治療後的胃腸疾病是這種情況下最輕微的問題之一。通常，抗藥性病原體會取代有益的微生物。後來，這些疾病會引起嚴重的傳染病或慢性疾病。然而，並不是所有的微生物都是危險的。相反，許多微生物與我們和平共處，甚至對人類健康至關重要。我們人類是真正的微觀世界，擁有比人類細胞更多的微生物。然而，這個生態系統，人類的微生物群，是脆弱的。過敏，超重，慢性炎症性腸病，甚至精神疾病，可能是一個受損的微生物群的結果。問題是，在發生微生物感染的情況下，我們如何保持這種生態多樣性？

研究小組最初研究的是銅綠假單胞菌的信號。一種化合物引起了他們的興趣，因為它極具選擇性地抑製了致病菌卡他莫拉氏菌的生長。例如，這種病原體可引起兒童中耳炎以及慢性阻塞性肺疾病患者的感染。這種天然產物的合成支架工程創造了一種新的化合物級，具有巨大的抗生素效率。真正令人驚訝的是這種物質的選擇性：只有卡他莫拉菌的生長受到抑製，而不是其他細菌的生長。即使是來自同一物種的密切相關的細菌也完全不受影響。

目前，ThomasBoettcher和ChristofHauck正在研究這種高度選擇性抗生素對白內障莫拉氏菌的作用機制。具有這種選擇性的抗生素將使精確治療成為可能，並特別消除病原體，同時保持有益微生物的多樣性。

在「華爾街日報」上描述的另一個當前項目中化學通訊，圍繞Thomas Boettcher和博士研究員Dávid Szamosvári的研究小組與杜克大學(美國)的研究人員合作，成功地研製出抗瘧疾寄生蟲的高度選擇性藥物。他們也受到了自然的例子的啟發，並且團隊創造了新穎的，以前未被描述的喹諾酮環系統。事實證明，一種化合物對瘧疾寄生蟲生命周期中的一個關鍵體育場極為特殊。一開始，這種寄生蟲在侵入血細胞之前先進入肝臟。在瘧疾的這一階段，研究人員能夠針對並消滅這種寄生蟲。這些新的發現現在可以用於有針對性的研究和開發基於新的化學化合物類的防治瘧疾的選擇性療法。