I en ny studie som publicerats i tidskriften PNAS presenterar forskare från Karolinska Institutet, Umeå universitet och tyska Bonns universitet upptäckten av en ny typ av antibakteriella substanser. Dessa molekyler har visat sig ha en effekt mot många bakterier som utvecklat resistens mot antibiotika. De är dessutom lätta att modifiera kemiskt.

Förhoppningen är att upptäckten ska leda till utvecklingen av nya, effektiva behandlingar mot bakteriella infektioner, med få biverkningar.

Behovet av nya antibiotika är stort men samtidigt har väldigt få nya sorter utvecklats under de senaste 50 åren. Bland de antibiotika som används idag finns daptomycin och teixobaktin som binder till molekylen lipid II, som alla bakterier behöver för att bygga upp cellväggen. De aktiva substanserna är i de här fallen stora och komplexa. Det innebär att de är svåra att modifiera samt att de saknar effekt mot en del bakterier som omges av ett yttre cellmembran, som förhindrar penetration av dessa antibakteriella substanser.

– Lipid II är en mycket attraktiv måltavla för nya antibiotika. Vi har identifierat de första små antibakteriella substanserna som verkar genom att binda till denna fettmolekyl, och i vår studie hittade vi inga resistenta bakteriemutanter vilket är mycket lovande, säger Birgitta Henriques Normark, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, i ett pressmeddelande.

I den nya studien har forskare vid Karolinska Institutet och Umeå universitet testat ett stort antal kemiska substanser för deras förmåga att lysera bakterier av typen pneumokocker, som är den vanligaste orsaken till samhällsförvärvad lunginflammation.

De initiala testerna gjordes i samarbete med Chemical Biology Consortium Sweden (CBCS), en nationell forskningsinfrastruktur vid SciLifeLab.

Efter noggrann uppföljning av aktiva substanser från denna screening fann forskarna i samarbete med Bonns universitet i Tyskland, att en grupp molekyler som kallas THCZ hämmar bildandet av bakteriens cellvägg genom att binda till lipid II. Molekylerna kunde även förhindra bildandet av den sockerkapsel som pneumokocker behöver för att undkomma immunförsvaret och orsaka sjukdom.

– Fördelen med små molekyler som dessa är att de är lättare att förändra kemiskt. Vi hoppas kunna förändra THCZ så att den antibakteriella effekten ökar och eventuella negativa effekter på människans celler minskar, säger Fredrik Almqvist, professor på Kemiska institutionen vid Umeå universitet.

I försök på laboratoriet visade sig THCZ ha antibakteriell effekt mot många antibiotikaresistenta bakterier, som meticillinresistenta stafylokocker (MRSA), vankomycinresistenta enterokocker (VRE) och penicillinresistenta pneumokocker (PNSP).

Antibakteriell effekt hittades också mot gonokocker, som orsakar gonorré, och mykobakterier, bakterier som kan orsaka svår sjukdom såsom tuberkulos hos människa. Forskarna kunde inte identifiera några bakterier som utvecklat resistens mot THCZ i laboratoriemiljö.

– Nu kommer vi även att inleda försök att förändra THCZ-molekylen så att den kan ta sig igenom det yttre cellmembranet som finns hos vissa, särskilt svårbehandlade multiresistenta bakterier, säger Tanja Schneider, professor vid institutet för farmaceutisk mikrobiologi på Bonns universitet.