Yale University forskare har utvecklat en ny kemisk process som kan leda till skapandet av en ny klass av antibiotika.

Upptäckten kommer vid en tidpunkt då fler typer av bakterier blir resistenta mot befintliga antibiotika, öka förekomsten av dödliga infektioner. Möjligheten att skapa nya antibiotika skulle få betydande konsekvenser för medicinsk behandling och folkhälsan, sa forskarna.

"Detta är ett sätt att fokusera våra talanger som syntetiska kemister i en riktning som omedelbart kan hjälpa patienter, sa Seth Herzon, en kemiprofessor vid Yale och medlem av Yale Cancer Center. Herzon är huvudforskare för en ny studie som publicerades den 1 juni i tidskriften Vetenskap .

Yale postdoktor Stephen Murphy och Yale doktorand Mingshuo Zeng är medförfattare till studien. Båda är medlemmar i Herzon Lab.

Den nya processen gör det möjligt att skapa molekyler relaterade till naturprodukten pleuromutilin från enkla kommersiella kemikalier i laboratoriet. Pleuromutilin produceras av en svamp och befanns ha användbara antibakteriella egenskaper i början av 1950 -talet. Sedan dess, forskare inom akademin och läkemedelsindustrin har skapat tusentals pleuromutilinderivat genom en process som kallas semisyntes, vilket innebär kemisk modifiering av själva pleuromutilin. Dock, en stor del av dessa derivat varierar endast vid en enda position i molekylen. En praktisk fullsyntes, vilket skulle göra en mängd ytterligare antibiotika möjlig, har förblivit svårfångad.

Herzon försökte först hitta en lösning 2008. "Vi arbetade med det här projektet i några år när jag började på Yale, men gjorde inte så mycket framgång, ", sa Herzon. "Läkemedelsindustrin har historiskt sett varit drivkraften bakom utvecklingen av antibiotika. Dock, antibiotika är i huvudsak längst ner på listan när det gäller avkastning. Följaktligen, de flesta stora läkemedel har gått bort från detta område."

Detta har lett till en brist på nya läkemedel för att bekämpa resistens, Herzon tillade. "I takt med att den antibakteriella krisen blev värre, vi bestämde att vi var tvungna att ta upp det här igen och tänka ut ett helt annat tillvägagångssätt, " han sa.

Herzon och hans kollegor upptäckte att de kunde framställa en isomer av pleuromutilin - en förening som har samma anslutning, men med ett annat arrangemang av atomer - och omordna det i de sista stegen av syntesen till pleuromutilin. Upptäckten gjorde det möjligt för gruppen att gå förbi några av de tidigare vägspärrarna och uppnå den fulla syntesen av pleuromutilin. Dessutom, dessa isomerer har bättre antibakteriella egenskaper än pleuromutilin i sig, öppna dörren för framställning av förbättrade föreningar.

"Att göra pleuromutilin är fantastiskt, men vi är mer intresserade av de icke-naturliga föreningar vi kan komma åt genom syntes. Vi fortsätter att förfina syntesen, och himlen är gränsen nu, när det gäller de ändringar vi kan göra, "Förklarade Herzon." Vi ska börja testa föreningar omedelbart. Om allt går bra hoppas vi i slutändan kunna flytta våra substanser till kliniska prövningar för att behandla läkemedelsresistenta infektioner."