一个国际研究团队发现了saarvienin A,这是一种新型的糖肽抗生素。他们的发现引入了一种对高度耐药细菌株具有强活性的化合物。
一个国际研究团队,由维也纳大学和萨尔州亥姆霍兹药物研究所领导,发现了saarvienin A,一种新型的糖肽抗生素。他们的研究成果现已发表在德国应用化学国际版,引入了一种对高度耐药细菌株具有强活性的化合物。
抗生素耐药性感染正在上升,威胁到使得即使是常见疾病再次致命。专家警告称,如果没有新的抗生素,到2050年可能每年会损失多达1亿条生命。为了寻找新化合物,来自多个机构的研究人员,包括维也纳大学和萨尔州亥姆霍兹药物研究所(HIPS),转向了放线菌的研究——这些微生物以能够生活在异常环境和产生抗生素(如万古霉素、利福霉素和氯霉素)而闻名。来自维也纳大学药物科学系药用植物学分部的Jaime Felipe Guerrero Garzón发现,来自一个从中国稀土矿中分离出的Amycolatopsis菌株的提取物表现出强大的抗生素活性,这促使了进一步的研究。维也纳大学质谱中心的负责人Martin Zehl发现,这种抗生素活性与一个可能是新型的糖肽类化合物相关。通过质谱和核磁共振(NMR)光谱,HIPS的合作团队鉴定出一种全新的分子:saarvienin A。
打破常规:一种扭转的糖肽
Saarvienin A的特征在早期就明确了:与万古霉素等已知糖肽不同,新化合物并不结合参与细胞壁合成的典型细菌靶点。相反,它可能通过一种尚未解决的不同机制发挥作用。结构分析揭示了一种独特的构架:一个氟化的肽核心通过一种不寻常的脲基连接形成环状,装饰着由五个糖和氨基糖单元组成的链——其中两个是自然产品中全新的。“我们很兴奋地发现saarvienin A不符合任何已知类别,”Jaime Felipe Guerrero说。“它独特的结构可能为细菌从未遇到过的抗生素铺平道路。”
抵抗细菌的强大武器
在密切合作下,HIPS的研究人员在对应作者Rolf Müller的领导下,对saarvienin A的生物活性进行了表征,该名称来源于萨尔布吕肯和维也纳。针对细菌的新分子测试特别集中在“ESKAPE病原体”——这一臭名昭著的超级细菌群体被认为能够逃避大多数现有抗生素。该化合物对万古霉素耐药的肠球菌和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA),包括3种ESKAPE病原体和26种临床分离株,表现出了显著的活性。它始终优于万古霉素,即使对已对多种其他抗生素耐药的菌株也是如此。“发现一种新抗生素仅仅是个开始,”来自维也纳大学的对应作者Sergey B. Zotchev说。“现在我们面临着将其精炼为适合临床使用的药物候选的迷人挑战。”
下一步:为临床进行工程改造
随着saarvienin A的生物合成基因已被鉴定和克隆,国际团队计划利用药物化学和生物合成工程对该分子进行优化。关键目标是降低细胞毒性,同时保持抗菌活性。尽管仍面临挑战,saarvienin A的发现为抗击抗生素耐药性提供了急需的动力——并突显了未被探索的自然资源的潜力。