Forskare från Trinity College Dublin har fått viktiga strukturella insikter om maskineriet som används av opportunistiska, sjukdomsframkallande bakterier, vilket kan hjälpa kemister att designa nya läkemedel för att hämma dem.

Forskarna, ledd av Fellow Emeritus i Trinity's School of Biochemistry and Immunology, Professor Martin Caffrey, använde nästa generations röntgenkristallografitekniker för att "se under bakteriehuven" och producera en molekylär ritning som kan användas för att designa läkemedel som minimerar effekter utanför målet och attackerar eventuella strukturella svagheter.

Forskningen, som visar att ett nyckelenzym som används i de vanliga bakterierna Pseudomonas aeruginosa och Escherichia coli är anmärkningsvärt lika i strukturen hos båda arterna, har nyligen publicerats i en ledande internationell tidskrift Naturkommunikation . Dessa två bakterier infekterar opportunistiskt människor, och kan orsaka dödsfall.

Professor Caffrey sa:"De strukturella ritningarna för de två bakterierna - även om de är väldigt lika - skiljer sig åt i sina fina detaljer. Dessa subtila skillnader kan utnyttjas för att utforma artspecifika terapier med en minskad sannolikhet för utveckling av antibiotikaresistens."

Både Pseudomonas aeruginosa och Escherichia coli är medicinskt viktiga, orsakar problem hos tiotusentals patienter varje år. Båda är kända för att ha utvecklat resistens mot en uppsjö av förstahandsläkemedel som används för att behandla dem. Och med antimikrobiell resistens på uppgång i allmänhet, Världshälsoorganisationen har meddelat att en post-antibiotisk era, där mindre skador och vanliga infektioner kan visa sig dödliga, hotar.

Nya droger behövs hårt. Dock, medan den nya ritningen av det bakteriella enzymet "Lnt" ger hopp om läkemedelsutveckling, processen att skapa effektiva kandidater är inte lätt.

För det första, liknande enzymer finns i människor och andra djur, så alla läkemedel skulle behöva vara tillräckligt specifika för att bara påverka det bakteriella enzymet. För det andra, den biologiska strukturen av alla läkemedel som skulle binda till de bakteriella enzymerna och hämma dem är sannolikt liknande strukturen hos molekyler som hämmar det medfödda immunsvaret. Med andra ord, Att stoppa bakterierna i dess spår kan också bromsa kroppens naturliga reaktion på infektion.

På tal om svårigheten att designa "silverkula" läkemedel som kan vända utvecklingen, och om nästa steg i hans teams arbete, Professor Caffrey tillade:"De strukturella ritningarna som genereras som en del av denna studie ger en grund för att skillnaderna mellan det bakteriella enzymet och immunsvarsproteinerna kan utnyttjas med målet att producera ett läkemedel som bara träffar det bakteriella målet."