Antibiotikaresistenzen sind ein Problem, das jedes Jahr weltweit zig Millionen Menschen betrifft. Laut CDC „ treten in den Vereinigten Staaten jedes Jahr mehr als 2,8 Millionen antibiotikaresistente Infektionen auf, und mehr als 35.000 Menschen sterben an den Folgen.“ Arzneimittelresistente Infektionen bedrohen Fortschritte in Chirurgie, Wundheilung, Krebsbehandlung, Organtransplantationen und vielen anderen Bereichen der modernen Medizin, indem sie unsere Fähigkeit zur Kontrolle von Infektionen verringern.
Da die Nation und die Welt vor dieser gewaltigen Herausforderung stehen, könnten neu veröffentlichte Arbeiten von Forschern der University of Minnesota einen signifikanten und positiven Einfluss darauf haben, wie wir bakterielle Infektionen bekämpfen, die gegen traditionellere Antibiotika resistent sind, insbesondere in immungeschwächten Bevölkerungsgruppen. Die kürzlich veröffentlichte Studie in PLUS EINS von den Co-Autoren Sven-Ulrik Gorr, Professor an der School of Dentistry, und Elizabeth Hirsch, außerordentliche Professorin am College of Pharmacy, untersuchten ein an der School of Dentistry entwickeltes antibakterielles Peptid und seine möglichen Auswirkungen auf arzneimittelresistente Bakterien.
Das Peptid wurde von der Struktur des menschlichen Speichelproteins BPIFA2 inspiriert. Die neue Forschung konzentrierte sich darauf, ob das Peptid gängige arzneimittelresistente Bakterien und bakterielle Biofilme abtöten könnte und ob die Bakterien gegen das neue Peptid resistent werden würden.
Dazu testeten sie sowohl eine „linkshändige“ (LGL13K) als auch eine „rechtshändige“ (DGL13K) Version des Peptids GL13K. Diese Peptide wurden in Hirschs Labor gegen gramnegative, arzneimittelresistente Bakterien getestet.
Sie fanden:
„Wir konnten eine signifikante In-vitro-Aktivität gegen multiresistente Bakterien zeigen, die in diesem Projekt getestet wurden“, sagte Hirsch. „Es gibt nur sehr wenige Antibiotika auf dem Markt mit Aktivität gegen diese Organismen, insbesondere resistente Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae und Acinetobacter baumannii. Die weitere Erforschung dieses Peptids in der klinischen Entwicklung wird für potenzielle zukünftige Behandlungsoptionen wichtig sein.“
In Zukunft untersuchen Gorr und Hirsch alternative Verwendungsmöglichkeiten für das Medikament, einschließlich der Frage, wie lange eine Arzneimittelresistenz für diese Bakterien unerreichbar bleibt. Das Peptid wird außerdem in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Translationale Medizin und experimentelle chirurgische Dienste der Universität in Wundinfektionsmodellen getestet.
Unabhängig davon, ob Bakterien im Laufe der Zeit lernen, die antimikrobiellen Eigenschaften des DGL13K-Peptids zu bekämpfen, oder ob die Bakterien nie aufholen, schafft diese neue Entdeckung einen Weg nach vorne, um schwer abzutötende Bakterien zu bekämpfen, und bietet gleichzeitig mehr Zeit, um zu lernen, warum und wie diese Medikamente gut wirken Wir können weiterhin gegen Bakterien und Arzneimittelresistenzen vorgehen.
„Ohne neue Antibiotika werden wir das Ende der modernen Medizin erleben“, sagte Gorr.
Die Zusammenarbeit zwischen der Fakultät der School of Dentistry und dem College of Pharmacy war für den Erfolg der Forschung wesentlich.
„Ich habe die Peptide zur Verfügung gestellt und wir haben über die Pharmazie Fachwissen zu arzneimittelresistenten Bakterien gefunden“, sagte Gorr. „Dr. Hirsch brachte ihr Wissen mit und ich brachte meins mit – keiner von uns hätte das alleine schaffen können.
Sven-Ulrik Gorr et al, Das antimikrobielle Peptid DGL13K ist gegen arzneimittelresistente gramnegative Bakterien aktiv und subinhibitorische Konzentrationen stimulieren das Bakterienwachstum, ohne Resistenzen zu verursachen, PLUS EINS (2022). DOI: 10.1371/journal.pone.0273504