美發(fā)現(xiàn)研發(fā)新抗生素的新方法

據(jù)中國(guó)醫(yī)藥報(bào)訊 在研究自然界用于合成天然物質(zhì)的一類酶時(shí)，來自美國(guó)威斯康星－麥迪遜大學(xué)的一個(gè)研究組發(fā)現(xiàn)了一種可用來制造出新的抗生素藥物前體的方法。

在9月1日出版的《科學(xué)》雜志上，該大學(xué)Jon S.Thorson教授的研究論文報(bào)告了其所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)的，一個(gè)可以產(chǎn)生有潛力解決頑固的抗生素耐藥性感染的新物質(zhì)的方法。這項(xiàng)研究為天然產(chǎn)物藥物的研究與合成提供了新的思路。

自然界中，植物和其他生物如細(xì)菌能夠產(chǎn)生出許多可治療人類疾病的化合物。其中一些天然產(chǎn)物是戰(zhàn)勝癌癥和頑固感染的重要藥物來源。這些產(chǎn)物的其中一些關(guān)鍵化學(xué)組分是天然糖——它常常決定著化合物生物活性。多年來，研究人員通過修飾這些天然糖結(jié)構(gòu)從而開發(fā)出具有不同抗病特性的化合物。但是在大多數(shù)情況下，研究人員要改造糖分子、使其成為具有醫(yī)用價(jià)值的物質(zhì)并不容易?，F(xiàn)在，Thorson和他的華人同事張常勝等人發(fā)明了一種新方法，該方法能使人類更容易地從糖中產(chǎn)生各種具有特定生物活性天然藥物。目前，研究人員已經(jīng)通過這種方法合成70多個(gè)Calicheamicin變異體。Calicheamicin是一種抗腫瘤藥物，是萬古霉素的新型類似物。

此前，研究人員發(fā)現(xiàn)一類叫做糖基轉(zhuǎn)移酶的關(guān)鍵酶可能具有從大量的糖獲得糖基的能力。Thorson還通過利用一種叫做“糖類隨機(jī)化”（Glycorandomization）的技術(shù)增加了這種糖基轉(zhuǎn)移酶的催化彈性。但是，這種方法常常需要另外合成外源的糖贈(zèng)體（產(chǎn)生糖基的化合物分子）。

在這項(xiàng)研究中，研究組發(fā)現(xiàn)這種酶能夠以一種非常靈活的方式來修飾天然產(chǎn)物，即這種酶的催化能力能夠被逆轉(zhuǎn)，使它能通過一步反應(yīng)將一個(gè)天然產(chǎn)物上的糖基轉(zhuǎn)移到另外的分子上。研究人員可以利用這種酶來獲得天然分子上的糖基。這種方法使合成外源糖贈(zèng)體變得不必要了。

這個(gè)新發(fā)現(xiàn)還能用于研發(fā)天然藥物以外的領(lǐng)域，因?yàn)檫@類的糖轉(zhuǎn)移酶在生物學(xué)中還起到其他許多功能。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)意味著現(xiàn)在已經(jīng)有可能改變，人類目前最常使用的一些化合物的分子特征，從而創(chuàng)造出成千上萬個(gè)能用于篩選有治病潛力分子的新化合物。此外，產(chǎn)生這些新化合物所需的技術(shù)非常簡(jiǎn)單，并且有繼續(xù)改進(jìn)的潛力——這使它對(duì)醫(yī)藥工業(yè)更具吸引力。

刊登在8月的《新英格蘭醫(yī)學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院急救室中導(dǎo)致患者產(chǎn)生皮膚和軟組織感染的細(xì)菌群有59％對(duì)目前使用的抗生素產(chǎn)生耐藥性。這使得人們對(duì)新藥出現(xiàn)的需求很迫切——需要不斷有新抗生素作為備用藥品來抵抗對(duì)現(xiàn)有藥物產(chǎn)生抗性的細(xì)菌。研究人員發(fā)現(xiàn)的這種新合成方法可能會(huì)在人類抵抗抗菌藥物產(chǎn)生耐藥性的戰(zhàn)役中起到重要作用。