En petriskål med röd agar på vilken växer en svampsträng i form av elementsymbolen för platina (Pt). Kredit:CO-ADD
Varje år drabbas mer än 1 miljard människor av en svampinfektion. Även om de är ofarliga för de flesta människor dör över 1,5 miljoner patienter varje år till följd av infektioner av detta slag.
Samtidigt som allt fler svampstammar upptäcks som är resistenta mot ett eller flera av de tillgängliga läkemedlen, har utvecklingen av nya läkemedel nästan stannat av de senaste åren.
Idag pågår endast ett dussintal kliniska prövningar med nya aktiva medel för behandling av svampinfektioner. "I jämförelse med mer än tusen cancerläkemedel som för närvarande testas på människor, är detta ett exceptionellt litet antal", förklarar doktor Angelo Frei vid institutionen för kemi, biokemi och farmaci vid universitetet i Bern, huvudförfattare till studien.
Resultaten har publicerats i tidskriften JACS Au .
Förstärka antibiotikaforskningen med crowdsourcing
För att uppmuntra utvecklingen av svampdödande och antibakteriella medel har forskare vid University of Queensland i Australien grundat Community for Open Antimicrobial Drug Discovery, eller CO-ADD.
Det ambitiösa målet med initiativet är att hitta nya antimikrobiella aktiva medel genom att erbjuda kemister över hela världen möjligheten att testa vilken kemisk förening som helst mot bakterier och svampar utan kostnad. Som Frei förklarar har CO-ADDs initiala fokus legat på "organiska" molekyler, som huvudsakligen består av elementen kol, väte, syre och kväve, och som inte innehåller några metaller.
Frei, som försöker utveckla nya metallbaserade antibiotika med sin forskargrupp vid universitetet i Bern, har dock funnit att över 1 000 av de mer än 300 000 föreningar som testats av CO-ADD innehöll metaller.
"För de flesta människor, när det används i samband med ordet 'människor', utlöser ordet metall en känsla av obehag. Åsikten att metaller är fundamentalt skadliga för oss är utbredd. Detta är dock bara delvis sant. Den avgörande faktorn är vilken metall används och i vilken form", förklarar Frei, som är ansvarig för alla metallföreningar i CO-ADD-databasen.
Låg toxicitet har påvisats
I sin nya studie riktade forskarna sin uppmärksamhet mot metallföreningarna som visade aktivitet mot svampinfektioner. Här testades 21 högaktiva metallföreningar mot olika resistenta svampstammar. Dessa innehöll metallerna kobolt, nickel, rodium, palladium, silver, europium, iridium, platina, molybden och guld.
"Många av metallföreningarna visade en god aktivitet mot alla svampstammar och var upp till 30 000 gånger mer aktiva mot svampar än mot mänskliga celler", förklarar Frei.
De mest aktiva föreningarna testades sedan i en modellorganism, vaxmalens larver. Forskarna observerade att bara en av de elva testade metallföreningarna visade tecken på toxicitet, medan de andra tolererades väl av larverna. I nästa steg testades några metallföreningar i en infektionsmodell, och en förening var effektiv för att minska svampinfektionen i larver.
Betydande potential för bred tillämpning
Metallföreningar är inte nya för medicinvärlden:Cisplatin, till exempel, som innehåller platina, är ett av de mest använda läkemedel mot cancer. Trots detta är det långt kvar innan nya antimikrobiella läkemedel som innehåller metaller kan godkännas.
"Vår förhoppning är att vårt arbete kommer att förbättra metallernas rykte i medicinska tillämpningar och motivera andra forskargrupper att ytterligare utforska detta stora men relativt outforskade område", säger Frei.
"Om vi utnyttjar det periodiska systemets fulla potential kan vi kanske förhindra en framtid där vi inte har några effektiva antibiotika och aktiva medel för att förebygga och behandla svampinfektioner." + Utforska vidare