Jedes Jahr sterben Tausende Amerikaner an Pilzinfektionen, bei einigen liegt die Morbiditätsrate bei fast 80 %. Erschwerend kommt hinzu, dass nur eine Handvoll antimykotischer Behandlungen verfügbar sind, und selbst diese verlieren an Wirksamkeit, da die Pilze resistenter werden. Forscher der University of Oklahoma haben jedoch kürzlich Ergebnisse im veröffentlicht Zeitschrift für Naturprodukte Dies deutet darauf hin, dass möglicherweise eine neuartige, bahnbrechende Behandlung entdeckt wurde.
„Das Molekül, von dem wir begeistert sind, heißt Persephacin“, sagte Robert Cichewicz, Ph.D., Hauptforscher und Regents Professor in der Abteilung für Chemie und Biochemie des Dodge Family College of Arts and Sciences an der OU. „Diese antimykotische Entdeckung scheint bei einem breiten Spektrum infektiöser Pilze zu wirken und ist für menschliche Zellen einigermaßen ungiftig, was eine große Sache ist, da viele aktuelle Behandlungen für den menschlichen Körper giftig sind.“
Der Anstieg von Pilzinfektionen ist teilweise auf die erfolgreiche Behandlung anderer Krankheiten zurückzuführen. Da Menschen länger leben und sich erfolgreich Behandlungen wie Chemotherapie und Organtransplantationen unterziehen, leben sie häufig mit einem geschwächten Immunsystem. Wenn Medikamente zur Behandlung von Arthritis und anderen Krankheiten, die auch das Immunsystem schwächen, hinzugefügt werden, entsteht ein perfekter Sturm für potenziell tödliche Pilzinfektionen.
Cichewicz, der seit fast 20 Jahren Pilze erforscht, leitet die Natural Products Discovery Group an der OU. Dieses Forscherteam entdeckte dieses neuartige Molekül und entwickelte eine einzigartige Methode, um Pflanzen auf ihre antimykotischen Eigenschaften zu testen.
„Pilze kommen in der gesamten botanischen Welt vor und Pflanzen und Pilze arbeiten oft zusammen. Einige dieser Pilze töten Konkurrenten oder halten Insekten davon ab, die Pflanze zu fressen“, sagte Cichewicz. „Wir stellten die Hypothese auf, dass, wenn diese in Pflanzen lebenden Pilze, sogenannte Endophyten, den Pflanzen helfen könnten, Infektionen abzuwehren, indem sie die eindringenden Pilze abtöten, diese Moleküle möglicherweise auch Menschen und Tiere vor Pilzpathogenen schützen könnten. Wie sich herausstellte, haben wir hatten Recht.“
Das Team entwickelte eine neuartige Methode zur Beschaffung von Blattproben mithilfe eines Lasergeräts namens Fast Laser-Enabled Endophyte Trapper (FLEET). Diese Methode trägt dazu bei, Proben in einer sterilen Umgebung zu generieren und erhöht die Anzahl der Proben, die erfasst werden können, drastisch.
„Mit herkömmlichen Methoden könnten wir etwa vier bis sechs Proben pro Minute verarbeiten“, sagte Cichewicz. „Aber unser FLEET-System ist in der Lage, in 10 Minuten aseptisch zwischen 500 und 600 Gewebeproben zu erzeugen. Dadurch können wir schnell mehr Proben untersuchen und die Chancen für potenzielle Arzneimittelentdeckungen erhöhen.“
Mit Unterstützung des Office of Technology Commercialization der University of Oklahoma erhielt Cichewicz ein US-Patent für den Einsatz von Persephacin zur Bekämpfung infektiöser Krankheitserreger.
„Es hat lange gedauert, bis wir diesen Punkt erreicht haben, aber jetzt hoffen wir, mit einem Industriepartner zusammenzuarbeiten, der uns bei der Entwicklung dieser Behandlung unterstützt“, sagte Cichewicz. „Antimykotische Resistenzen entwickeln sich weiter und dies könnte eine neue Alternative darstellen. Deshalb ist dieses Molekül so spannend.“
Mehr Informationen:
Lin Du et al., Persephacin ist ein antimykotischer Aureobasidin-Metabolit mit breitem Wirkungsspektrum, der die intrinsische Resistenz von Aspergillus fumigatus überwindet. Zeitschrift für Naturprodukte (2023). DOI: 10.1021/acs.jnatprod.3c00382