Harnwegsinfektionen sind weit verbreitet, aber immer schwieriger zu behandeln, da die Bakterien, die sie verursachen, gegen viele Antibiotika resistent werden. Jetzt in ACS Central Science, berichten Forscher über ein neues Molekül, das arzneimittelresistente Bakterien in Laborexperimenten sowie bei Mäusen mit Lungenentzündung und Harnwegsinfektionen hemmt. Die Forscher sagen, dass diese Verbindung, Fabimycin, eines Tages zur Behandlung schwieriger Infektionen beim Menschen eingesetzt werden könnte.
Gramnegative Bakterien sind eine Klasse von Mikroben, die nach Angaben der US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention Millionen von Menschen weltweit infizieren und Erkrankungen wie Lungenentzündung, Harnwegsinfektionen und Blutbahninfektionen verursachen. Diese Bakterien sind besonders schwierig zu behandeln, weil sie über starke Abwehrsysteme verfügen – robuste Zellwände, die die meisten Antibiotika fernhalten, und Pumpen, die die Antibiotika, die ins Innere gelangen, effizient entfernen. Die Mikroben können auch mutieren, um mehreren Medikamenten auszuweichen. Darüber hinaus sind Behandlungen, die funktionieren, nicht sehr spezifisch und beseitigen viele Arten von Bakterien, einschließlich der nützlichen. Daher wollten Paul Hergenrother und Kollegen ein Medikament entwickeln, das die Abwehrkräfte gramnegativer Bakterien infiltrieren und Infektionen behandeln kann, während andere hilfreiche Mikroben intakt bleiben.
Das Team begann mit einem Antibiotikum, das gegen grampositive Bakterien aktiv war, und nahm eine Reihe struktureller Modifikationen vor, von denen sie glaubten, dass sie es ermöglichen würden, gegen gramnegative Stämme zu wirken. Eine der modifizierten Verbindungen mit dem Namen Fabimycin erwies sich als wirksam gegen mehr als 300 arzneimittelresistente klinische Isolate, während sie gegenüber bestimmten grampositiven Krankheitserregern und einigen typischerweise harmlosen Bakterien, die im oder auf dem menschlichen Körper leben, relativ inaktiv blieb. Darüber hinaus reduzierte das neue Molekül die Menge arzneimittelresistenter Bakterien bei Mäusen mit Lungenentzündung oder Harnwegsinfektionen auf das Niveau vor der Infektion oder darunter und wirkte bei ähnlichen Dosen genauso gut oder besser als bestehende Antibiotika.
Die Ergebnisse zeigen, so die Forscher, dass Fabimycin eines Tages eine wirksame Behandlung für hartnäckige Infektionen sein könnte.
Ein iterativer Ansatz führt zur Entdeckung des FabI-Inhibitors Fabimycin, eines Antibiotikakandidaten im Spätstadium mit In-vivo-Wirksamkeit gegen arzneimittelresistente gramnegative Infektionen, ACS Central Science (2022). DOI: 10.1021/acscentsci.2c00598