Los investigadores de química de la Universidad de Colorado Boulder han desarrollado una forma novedosa de sintetizar y optimizar un compuesto antibiótico natural que algún día podría usarse para combatir infecciones letales resistentes a los medicamentos como Staphylococcus aureus, comúnmente conocido como MRSA.
Las infecciones resistentes a los antibióticos afectan a más de 2 millones de personas al año y provocan más de 23,000 muertes cada año en los EE. UU., Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades CDC.Las superbacterias fueron responsables de 33,000 muertes en Europa en 2015.
Los investigadores han identificado previamente los tiopéptidos, un compuesto antibiótico natural, como una vía prometedora de estudio. Los tiopéptidos han demostrado cierta efectividad contra MRSA y ciertas otras especies bacterianas en ensayos limitados, pero su diversidad estructural hace que sea difícil sintetizar las moléculas enuna escala lo suficientemente grande para uso terapéutico.
Para hacer un mejor uso de los tiopéptidos, los investigadores de CU Boulder volvieron a lo básico y reexaminaron las suposiciones anteriores sobre las propiedades químicas fundamentales de estas moléculas.
"Reevaluamos los elementos en común estructurales de estos tiopéptidos a la luz de las superbacterias actuales, porque nadie los había mirado y analizado en el contexto moderno", dijo Maciej Walczak, autor principal de la nueva investigación y profesor asistente en CUDepartamento de Química de Boulder.
Los investigadores inventaron un nuevo catalizador para impulsar las reacciones que facilitan la síntesis de los tiopéptidos y forman el andamiaje esencial necesario para reducir el crecimiento bacteriano. Sus esfuerzos dieron como resultado dos nuevos antibióticos ampliamente representativos: la micrococcina P1 y la tiocilina I. Los compuestos son eficientes,escalable y no produce subproductos nocivos.
"Los resultados excedieron nuestras expectativas", dijo Walczak. "Es una reacción muy limpia. El único desecho producido es el agua y el hecho de que este es un método muy verde podría ser importante en el futuro a medida que la tecnología se amplíe".
El estudio, que fue financiado por la National Science Foundation y en coautoría del investigador postdoctoral de CU Boulder Siddhartha Akasapu y los estudiantes graduados Aaron Hinds y Wyatt Powell, se publicó recientemente en la revista Ciencia química .
Walczak dijo que la nueva metodología de síntesis química es solo un punto de partida. Él y sus colegas planean usar sus hallazgos como una plataforma para seleccionar y racionar partes de las moléculas de tiopéptidos para optimizar sus propiedades y aplicarlas ampliamente a otras bacteriasclases
Los compuestos antibióticos necesitarán completar ensayos clínicos antes de que puedan ser aprobados para uso humano, un proceso que puede llevar muchos años. Aún así, la necesidad de innovación científica en el campo de las superbacterias resistentes a los antibióticos es mayor que nunca, dijo Walczak.
"La resistencia a múltiples medicamentos es un importante problema de salud global y lo será aún más en los próximos años", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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