University of Leeds forskare tittar tillbaka i tiden på tidigare kasserade kemiska föreningar, för att se om någon kan utvecklas för nya antibiotika.

Under antibiotikautvecklingens storhetstid i mitten av 1900-talet, många olika kemiska föreningar med antibakteriella egenskaper undersöktes, men endast en liten del valdes ut för utveckling till läkemedel.

Men med dagens sjukdomar som blir alltmer resistenta mot dessa droger, biologiska forskare och kemister vid Leeds undersöker nu gamla föreningar, tillämpa framsteg inom vetenskap och teknik för att testa mer exakt om de fortfarande kan hålla nyckeln till en framtida medicin.

Dr Alex O'Neill, från Antimicrobial Research Center vid universitetet, sa:"Vi visar värdet av att granska föreningar som tidigare lagts på baksidan av hyllan. Bland de 3, 000 eller så antibiotika upptäckts hittills, endast en handfull har tagits i klinisk användning. Det kan finnas en mängd föreningar där ute med outnyttjad potential.

"Just nu, insekterna överlistar forskarna, och vi kan inte låta det fortsätta. Genom att studera föreningar som tidigare forskning har visat redan har antibakteriella egenskaper, det finns utrymme för ett potentiellt snabbspår genom de utmanande tidiga stadierna av läkemedelsupptäckt. Det här tillvägagångssättet kan bana väg för nya läkemedel som räddar liv."

Potential för nytt läkemedel

Dr. O'Neills senaste forskning fann att en förening som identifierades på 1940-talet nu kunde vara en realistisk utmanare som grunden för ett nytt antibiotiskt läkemedel.

En familj av föreningar, kända som aktinorhodinerna, ursprungligen identifierades ha svaga antibiotikaegenskaper, men togs inte vidare för utveckling till ett läkemedel.

Dock, Dr. O'Neill sa att forskare vid den tiden inte helt särskiljde de enskilda föreningarna inom familjen när de undersökte dem, leder till en mindre exakt bild av deras egenskaper.

Detta fick hans team att dela upp familjen och välja en specifik förening (y-ACT) för vidare utvärdering, med hjälp av en rad 2000-talsmetoder, för att bedöma dess potential och för att förstå hur det fungerar mot bakterier.

Seriös utmanare

Dr. O'Neill och kollega professor Chris Rayner från University's School of Chemistry har publicerat sina resultat i tidskriften Vetenskapliga rapporter , och tror att föreningen är värd att seriöst överväga som grund för ett nytt läkemedel för att bekämpa vissa typer av bakteriella infektioner.

Dr. O'Neill tillade:"y-ACT uppvisar potent antibakteriell aktivitet mot två viktiga representanter för ESKAPE-klassen av patogener, som är bakterier som har utvecklat förmågan att "fly" verkan av befintliga läkemedel.

"En stor utmaning för att ta itu med problemet med antibiotikaresistens är att upptäcka nya läkemedel – vår studie visar att potentiellt användbara läkemedelskandidater kan "upptäckas" bland de antibiotika vi redan känner till.

"Den svaga aktiviteten som tidigare publicerats för ACT-familjen som helhet förklarar förmodligen varför denna grupp inte utvärderades ytterligare, och det är spännande att tänka att andra potentiellt användbara antibiotikagrupper försvinner i dunkel i akademiska tidskrifter som bara behöver expertgranskning med hjälp av moderna processer och utrustning."

Akut behov

Stödja Dr. O'Neills arbete, Dr Jonathan Pearce, Chef för infektioner och immunitet vid Medicinska forskningsrådet, sade:"Det finns ett akut behov av att upptäcka nya sätt att bekämpa AMR och forskarvärlden lämnar ingen sten ovänd i sitt sökande efter nya antibiotika. Detta inkluderar att återbesöka kemiska föreningar som en gång låg på hyllan.

"Tills nyligen, inga nya antibiotika hade upptäckts på 25 år. Dr. O'Neills forskning är viktig:den ger ett annat sätt att leta efter potentiella antibiotika och kan vara nyckeln till att avslöja alternativ som förbisågs tidigare men som kan vara otroligt användbara nu."

Stoppa E.coli

Dr. Michael Webb är också baserad på Leeds School of Chemistry, vars forskning fokuserar på en förening, kallas pentylpantotenamid, utvärderades först på 1970-talet.

Sedan, det visade sig kunna stoppa tillväxten av E.coli men inte helt döda bakterierna, så togs aldrig i klinisk användning.

Just då, forskare förstod inte hur det kunde stoppa tillväxten, men Dr. Webb och hans team har bevisat att det drivs av vitamin B5, som används för att metabolisera energi. Bakterier måste göra B5 och en viktig del av maskineriet de använder för att göra det kallas PanDZ-komplexet.

Pentylpantotenamid riktar sig mot PanDZ-komplexet, förhindrar E. coli från att göra vitamin B5 och så svälter det av medel att växa.

Dr. Webb sa:"Resultaten av vår senaste studie öppnar upp möjligheten att designa nya läkemedel som använder samma medel för att attackera E. coli, men på ett mer effektivt sätt."

Dr. O'Neill avslutar:"Våra resultat understryker vikten av att återbesöka oexploaterade antibiotika som en potentiell källa till nya antibiotikaläkemedelskandidater. Vi tror nu att en omfattande omvärdering av sådana föreningar är värt besväret, potentiellt erbjuda nya sätt att skydda mot infektioner."