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从海鞘微生物群中分离的新型自在电影网高效安全抗真菌药物

化学 2022-05-13 00:02:06

作者埃里克·汉密尔顿,威斯康星大学麦迪逊分校 显微真菌米曲霉分生孢子载体的光镜观察

信用:尤利安娜

x / Wikimedia / CC BY-SA 4

0 威斯康星大学麦迪逊分校的科学家通过在海洋中寻找抗菌剂,发现了一种新的抗真菌化合物,这种化合物可以有效地针对致命真菌的多种耐药性菌株,而不会对小鼠产生毒副作用

这种新分子是在佛罗里达群岛海鞘的微生物群中发现的,作为从研究不足的生态系统中鉴定新型抗菌剂的努力的一部分

科学家以海鞘命名这种抗真菌的涡虫霉素,涡虫是从海鞘中分离出来的

致病真菌继续进化出对少量药物的耐药性,这些药物可用来阻止它们

因此,越来越多的人死于以前可以治疗的疾病,如念珠菌病或曲霉病,这些疾病是由普通真菌引起的,有时会变得有毒

鉴定像妥宾霉素这样的化合物是开发新的有效药物的关键

然而,虽然妥宾霉素是一种有前途的候选药物,但在新药问世之前,必须对该分子进行额外的研究和广泛的临床前研究

UW-麦迪森的化学家、生物学家和医生合作,于11月16日发表了他们的发现

19发表在《科学》杂志上

多宾霉素的发现是该组织五年来最明显的成果,美国国家卫生研究院拨款3000万美元,从生活在被忽视环境中的细菌中收集有用的新抗微生物药物

大多数现有的抗菌剂是从土壤细菌中分离出来的

随着科学家继续探索这些细菌寻找新药,他们经常一次又一次地发现相同的分子

“细菌尤其是分子的丰富来源

但是许多陆地生态系统已经被大量开采用于药物发现,”蒂姆·布格尼说,他是UW-麦迪森药学院的教授,领导了多宾霉素项目

“海洋环境中有大量的细菌多样性,而且几乎没有进行过调查

" 为了纠正这一疏忽,布格尼与UW医学和公共卫生学院传染病教授大卫·安第斯、UW-麦迪森细菌学教授卡梅隆·库里和他们的同事合作,寻找被忽视的生态系统

具体来说,他们试图从海洋动物中发现新的细菌,然后筛选出新的抗菌化合物

为了鉴定涡虫霉素,研究小组从2012年至2016年间从佛罗里达群岛收集海洋无脊椎动物开始

从这些动物身上,他们发现并培养了近1500株放线菌,这是一组产生了许多临床抗生素的细菌

通过筛选方法,他们确定了174种菌株的优先次序,以测试其对耐药性念珠菌的抗性,这是一种日益突出且危险的致病真菌

多宾霉素因其有效性而引人注目

布格尼说:“尤其是耳假丝酵母非常讨厌。”

近一半的系统性念珠菌感染患者死亡

“我们在本文中针对的耳假丝酵母菌株对所有三类现有的抗真菌药物都有抗性”

研究人员用从病人身上分离出的39种真菌测试了纯化的妥宾霉素

这些菌株既代表了不同的物种,也涵盖了真菌对现有药物产生耐药性的所有已知方式

在实验室实验中,托宾霉素在低浓度下几乎能阻止或杀死所有的真菌菌株,这表明它有很强的效果

在感染了白色念珠菌和烟曲霉菌耐药菌株的小鼠中进行的类似实验也证明了土宾霉素攻击耐药真菌的能力

因为真菌和动物是密切相关的,因此共享相似的细胞机制,抗真菌药物对动物也是有毒的

然而,妥宾霉素在小鼠体内没有显示出毒副作用,即使浓度比最小剂量高1000倍

对于平均体重的成年人来说,有效剂量为几十毫克,比许多其他抗生素都要少

基于UW-麦迪森遗传学教授安琼·奥迪亚领导的酵母实验,杜宾霉素似乎是针对真菌的细胞包装和组织系统

曲宾霉素阻断蛋白质Sec14p的作用,最终结果是像假丝酵母这样的酵母不能发芽繁殖

其他种类的真菌,当暴露于陀螺霉素时,可能很难穿梭于细胞内容物中生长

研究人员已经提交了多宾霉素的专利,现在他们已经将注意力转向通过对分子结构进行微小的改变来改善分子,从而提高其作为药物的有效性

多宾霉素的发现也是合作努力探索新生态系统和筛选数以千计的直肠子以确定新的有效抗菌候选物的概念证明

布格尼说:“现在我们有工具来筛选候选人,找到有希望的菌株,并产生分子来进行动物研究。”

“这是靶向多重耐药性的关键:你需要独特的分子

"

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