Antibiotikaresistenta bakterier är alltmer källan till dödliga infektioner. Ett team av forskare från Münchens tekniska universitet (TUM) och Helmholtz Center for Infection Research (HZI) i Braunschweig har nu modifierat ett godkänt cancerläkemedel för att utveckla ett aktivt medel mot multiresistenta patogener.

Den meticillinresistenta Staphylococcus aureus (MRSA) är källan till svåra och ihållande infektioner. Vissa stammar är till och med resistenta mot flera antibiotika. Det finns därför ett akut behov av nya läkemedel som är effektiva mot MRSA-infektioner.

"Den industriella utvecklingen av nya antibiotika stannar av och håller inte jämna steg med spridningen av antibiotikaresistens. Vi behöver akut innovativa metoder för att möta behovet av nya infektionsterapier som inte direkt leder till förnyad resistens, " säger prof. Eva Medina, chef för HZI Infection Immunology Research Group.

Nya utvecklingsstrategier för antibiotika

En lovande strategi är att testa den potentiella effekten av godkända läkemedel på bakterier. "Vårt fokus låg på en klass av mänskliga proteiner som kallas kinaser, som har många inhibitorer till att börja med, " förklarar studieledaren Stephan Sieber, professor i organisk kemi vid TUM.

I denna anda, forskarna modifierade kemiskt den aktiva ingrediensen sorafenib, ett cancerläkemedel som är effektivt mot MRSA, för att uppnå en starkare antibiotisk effekt. Detta ledde till utvecklingen av PK150, en molekyl som är 10 gånger effektivare mot MRSA än den ursprungliga substansen.

Flera attacker förhindrar resistensutveckling

Det kraftfulla nya medlet riktar sig mot olika okonventionella strukturer inom bakterierna. Två mål undersöktes mer i detalj:För ett, PK150 hämmar ett viktigt protein som är involverat i bakteriell energimetabolism. För en annan, det verkar på cellväggen.

Till skillnad från tidigare kända antibiotika som penicillin och meticillin, som stör cellväggsbildningen, PK150 verkar indirekt. Det slår ner proteinproduktionen i bakterier. Som ett resultat, bakterierna frigör fler proteiner som kontrollerar cellväggstjockleken till utsidan, får cellerna att spricka.

Hos möss, PK150 har visat sig vara effektivt mot MRSA i en mängd olika vävnader. Medan stafylokocker snabbt utvecklar resistens mot andra antibiotika, forskarna observerade inte utvecklingen av någon resistens mot PK150.

Effektivitet mot biofilmer och persister

Eva Medina och Dr Katharina Rox, en farmakolog från Institutionen för kemisk biologi vid HZI, visade att PK150 har gynnsamma farmakologiska egenskaper. Det kan administreras som en tablett, till exempel, och förblir stabil i kroppen i flera timmar. "Som ett resultat av de kemiska förändringarna i molekylen, PK150 binder inte längre till humana kinaser, men verkar mycket specifikt mot bakteriella mål, säger Sieber.

Och PK 150 har en annan fördel:"MRSA-infektioner är mycket ofta kroniska, eftersom bakterierna kan bli vilande. PK150 dödar till och med dessa, såväl som bakterier skyddade i biofilmer, " säger prof. Dietmar Pieper, chef för HZI-forskningsgruppen "Microbial Interactions and Processes."

I samband med aBACTER-projektet, Prof. Siebers team optimerar nu PK150 ytterligare för att gå in i den kliniska utvecklingsfasen.

Studien publiceras i Naturkemi .