Angesichts der zunehmenden Resistenzen gegen chemische Antibiotika braucht die Welt völlig neue Formen von Antibiotika. Eine neue Studie veröffentlicht in Spektrum der Mikrobiologie zeigt, dass ein Enzymcocktail eine Vielzahl mykobakterieller Bakterienarten abtöten kann, darunter auch solche, die Tuberkulose verursachen. Die Forschung wurde von Wissenschaftlern der Colorado State University und Endolytix Technologies durchgeführt.
„Wir haben ein Mykobakterien-Medikament, das gegen nicht-tuberkulöse Mykobakterien und M. tuberculosis wirkt und das biologisch ist, keine Phagentherapie und keine niedermolekularen Antibiotika“, sagte Jason Holder, Ph.D., Mitautor der Studie sowie Gründer und Chief Science Officer bei Endolytix Technology.
„Mykobakterielle Infektionen sind besonders schwer zu behandeln, da Standardmedikamente, die in Kombinationstherapien eingesetzt werden, nur unzureichend wirksam sind, was zu erheblichen Toxizitäten und Behandlungen führt, die sechs Monate bis Jahre dauern. Darauf folgt häufig ein erneutes Auftreten der bakteriellen Infektion nach einem Jahr.“ Test negativ.
In der neuen Proof-of-Principle-Studie wählten die Forscher einen biologischen statt eines chemischen Ansatzes, um einen Enzymcocktail zu entwickeln, der die Zellhülle von Mykobakterien angreift. Der Enzymcocktail enthält hochspezifische biochemische Katalysatoren, die auf die Zellhülle der Mykobakterien abzielen und diese abbauen, die für die Lebensfähigkeit der Mykobakterien unerlässlich ist.
Um die Wirksamkeit zu erhöhen, führten die Forscher das enzymatische Arzneimittel in Makrophagen des Wirts ein, in denen Mykobakterien wachsen. In Laborexperimenten erwies sich das Medikament als wirksam gegen M. tuberculosis und nichttuberkulöse Mykobakterien (NTMs), beides tödliche Lungenerkrankungen (PD).
TB tötet etwa 1,5 Millionen Menschen pro Jahr.
„Wir haben den Mechanismus des Bakterizids durch die Zerkleinerung der Bakterienzellen in Fragmente charakterisiert“, sagte Holder. „Wir haben gezeigt, dass wir biologische Antibiotika entwerfen und entwickeln und sie durch liposomale Verkapselung an die Infektionsherde transportieren können. Durch die Kombination der Arzneimittelabgabewissenschaft mit Enzymen, die Bakterien lysieren, hoffen wir, Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten wie die NTM-Lungenerkrankung zu eröffnen. Tuberkulose, Lungenerkrankung und andere.“
Laut dem Co-Autor der Studie, Richard Slayden, Ph.D., einem Professor in der Abteilung für Mikrobiologie, Immunologie und Pathologie der Colorado State University, ergänzt die neue Therapie die aktuellen Standardmedikamente und verfügt nicht über viele der medikamentösen Medikamente. Arzneimittelwechselwirkungen, die bei vielen verwendeten antimykobakteriellen Arzneimitteln problematisch sind.
„Endolytix-Enzyme arbeiten wirkungsvoll mit Standardantibiotika zusammen, um Bakterien mit niedrigeren Wirkstoffkonzentrationen abzutöten“, sagte Holder. „Dies hat das Potenzial, die erheblichen Toxizitäten zu reduzieren, die mit Behandlungen mit mehreren Medikamenten verbunden sind, die der Standard für mykobakterielle Infektionen sind, und hoffentlich zu schnelleren Heilungen zu führen.“
Mehr Informationen:
Spektrum der Mikrobiologie (2024). journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.03534-23