Forscher patentieren synthetisches Antibiotikum

Forscher der Florida International University sind in ihrem Bemühen, ein dringendes weltweites Gesundheitsproblem zu lösen - die wachsende Zahl von Infektionen, die gegen Antibiotika resistent geworden sind - der Herstellung synthetischer Arzneimittel auf Arsenbasis einen Schritt näher gekommen.

Das Team des FIU Herbert Wertheim College of Medicine (HWCOM) und des FIU College of Arts, Sciences and Education (CASE) hat ein US-Patent für die Entwicklung von Methoden zur chemischen Synthese von Arsinothricin (AST), einem neuen Antibiotikum auf Arsenbasis, erhalten. Forscher des College of Medicine entdeckten AST zuvor als Teil eines internationalen Teams, zu dem auch das Institute for Agro-Environmental Sciences, NARO, in Japan gehörte.

Nach Angaben der Centers for Disease Control & Prevention infizieren sich in den Vereinigten Staaten jedes Jahr etwa 2,8 Millionen Menschen mit arzneimittelresistenten Bakterien, und 35.000 sterben an den Folgen. Zu den Infektionen, die zunehmend resistent gegen gängige Antibiotika sind, gehören Lungenentzündung, Tuberkulose, Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) und E. coli. AST ist ein Breitspektrum-Antibiotikum, das in geringen Mengen von Bodenbakterien produziert wird, gegen diese Krankheitserreger wirksam ist und in Gewebekulturen nicht toxisch für menschliche Zellen ist.

"Die Fähigkeit, AST chemisch zu synthetisieren, ist von großer Bedeutung, da wir so große Mengen des Medikaments herstellen können", sagte Barry Rosen, Distinguished University Professor in Cellular Biology & Pharmacology am College of Medicine. Das jüngste Patent wurde Rosen, seinem HWCOM-Forscherkollegen Masafumi Yoshinaga und dem Team von Stanislaw Wnuk, Md Abu Hasan Howlader und Sk Md Sazzad Hossain Suzol von der Abteilung für Chemie und Biochemie des CASE erteilt.

"Es war eine ziemliche Herausforderung, eine Technik zur Synthese von AST zu entwickeln", sagte Wnuk. "Es erfordert sehr anspruchsvolle Methoden, um AST zu reinigen und zu verwenden. Die Ergebnisse der Gruppe, "Chemical Synthesis of the Organoarsenical Antibiotic Arsinothricin", wurden in der Zeitschrift RSC Advances der Royal Society of Chemistry veröffentlicht.

Yoshinaga, der im Labor mehrere experimentelle Varianten durchführte, um die Synthesestrategie zu entwickeln, sagte, dass es neben der Schaffung einer Verbindung, die sich für die Massenproduktion eignet, einen weiteren Vorteil gibt. "Die resultierende Verbindung lässt auch Modifikationen zu, die zu weiteren neuen Medikamenten führen könnten".

Die Forschungsarbeiten der Gruppe sind zwar stetig vorangeschritten, doch sie räumten ein, dass der typische Weg von der Gründung bis zur Herstellung eines neuen Medikaments zehn oder mehr Jahre dauern kann. Sie hoffen, das Interesse von Angel-Investoren und Pharmaunternehmen zu gewinnen, die das Potenzial ihrer Arbeit erkennen.

"Es ist sehr aufregend, und vom Standpunkt der öffentlichen Gesundheit aus ist die Arbeit extrem wichtig", sagte Rosen. "Wir sehen dies als das erste Mitglied einer Familie von Medikamenten auf Arsenbasis. Pharmazeutische Unternehmen verfügen über Einrichtungen zur Massenproduktion von Medikamenten, was Universitäten nicht haben."

Das Team, das erfolgreich dazu beigetragen hat, dass die FIU bei der Zahl der erteilten US-Gebrauchspatente zu den führenden öffentlichen Universitäten der USA gehört, sagte, dass die Unterstützung durch das Amt für Technologiemanagement und Kommerzialisierung für ihre Arbeit von wesentlicher Bedeutung war, ebenso wie die kollegiumsübergreifende Zusammenarbeit.

"Wir sehen, was erreicht werden kann, wenn wir zusammenarbeiten", sagte Rosen. "Ich glaube, dass wir noch viel mehr von diesen kooperativen Bemühungen sehen werden".