Apramycin zeigt Versprechen gegen drogenwider TB und andere " Superbugs ", ohne Hörverlust

    Die Welt braucht neue Antibiotika um die ständig zunehmende Resistenz von krankheitserregenden Bakterien zu überwinden - aber nicht die Nebenwirkungen, die mit einigen der mächtigsten ab sofort kommt brauchen : Hörverlust . Die Forscher berichten, dass sie einen neuen Ansatz in der Gestaltung Antibiotika, die auch " Superbugs " zu töten, sondern schonen die empfindlichen Sinneszellen im Innenohr entwickelt haben.

    Überraschenderweise haben sie diese Apramycin , ein Antibiotikum bereits in der Veterinärmedizin eingesetzten gefunden , passt diese Rechnung - die Bühne für Tests am Menschen.

    In einem Papier in der Online veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences Ein Team aus der Schweiz , England und der University of Michigan zeigen hohe Wirksamkeit Apramycin gegen Bakterien und geringes Potential für verursachen Hörverlust durch eine breite Palette von Tests an Tieren . Das Testplattform wird nun verwendet , um andere potenzielle Antibiotika, die Infektion wie multiresistente Tackle bewerten Tuberkulose .

    Die Forschung zielt darauf ab, eine ernsthafte Einschränkung der Aminoglykosid-Antibiotika , eine Klasse von Medikamenten , die die weit verbreitete Kanamycin, Gentamicin und Amikacin umfasst überwinden.

    Während zu stoppen Bakterieninfektionen groß, diese Medikamente verursachen auch permanent teilweisen Hörverlust in 20 Prozent der Menschen, die sie für einen kurzen Lauf nehmen , und bis zu 100 Prozent der Menschen, die sie über Monate oder Jahre dauern , um zum Beispiel Tuberkulose oder Lunge zu behandeln Infektionen in Mukoviszidose .

    UM Forscher Jochen Schacht, Ph.D., Professor für Biologische Chemie und HNO-Heilkunde und Direktor des Kresge Hearing Research Institute an der UM Medical School, hat Jahrzehnte damit verbracht, warum diese Medikamente verursachen dieses " Ototoxizität " - eine Nebenwirkung, die Ärzte machen zögern, sie zu verschreiben. Gehörschäden auch Patienten veranlasst, mit der Behandlung nicht vor ihrer Verschreibung von Antibiotika ist vorbei, die möglicherweise zur Drogen-resistente Stämme von Bakterien zu gedeihen.

    Schacht hat festgestellt , dass die Medikamente zu produzieren schädliche freie Radikale in den Haarzellen des Innenohrs . Haarzellen , für die winzigen Klangfühlhaareauf ihrer Oberfläche mit dem Namen , sind Dreh- und Angelpunkt des Hörens - und einmal zerstört , kann nicht wieder aufgewachsen werden.

    In dem neuen Papier, Schacht und seine Forschungsgruppe beigetreten Teams von der Universität Zürich Biologe Erik Böttger und Strukturbiologe und Nobelpreisträger Venkatraman Ramakrishnan of England Medical Research Laboratory of Molecular Biology des Rates , sowie Wissenschaftler der ETH Zürich geführt. Jedes Team brachte seine besondere Expertise für das Problem , und nach vier Jahren Arbeit, die sie entwickelt und getestet, diese neue Herangehensweise an die Gestaltung Antibiotika.

    " Aminoglykoside sind einige der wertvollsten Breitspektrum-Antibiotika und unverzichtbare Medikamente heute , aber wir brauchen neue Optionen, um Arzneimittel-resistente Bakterien zu bekämpfen. Wichtig ist, müssen wir Wege finden , um ihre Ototoxizität zu überwinden ", sagt Schacht . " Anstelle der Trial-and- Error-Methode der Vergangenheit ermöglicht diese neue Hypothese -driven Taktik uns Drogen bei gleichzeitiger Aufmerksamkeit auf sowohl antibakterielle Wirkung und Einfluss auf Haarzellen zu entwickeln. "

    Nach Angaben der World Health Organization, etwa 440.000 neue Fälle von multiresistenter Tuberkulose entstehen jährlich , was mindestens 150.000 Todesfälle weltweit . Aminoglykosid-Antibiotika , während die sorgfältig in den USA, Europa und anderen entwickelten Ländern gesteuert sind über den Ladentisch in vielen Entwicklungsländern zur Verfügung , was zu einer Übernutzung , die es noch einfacher für Drogen-resistente Stämme von vielen Arten von Bakterien entstehen und Ausbreitung macht .

    Das neue Papier umreißt einen rationalen Ansatz zur Gestaltung von Drogen , um diese Bedrohung ohne Ototoxizität , auf der Basis eines theoretischen Rahmens , der von der Arbeit der drei Labors entstanden und dreht sich um die Rolle der Ribosomen zu bekämpfen, die Strukturen innerhalb der Zelle , dass "lesen" und DNA übersetzen die genetische Botschaft in Proteine ​​. Böttger Labor , am Institut für Medizinische Mikrobiologie , die er leitet , Aminoglykosid- Studien Effekte auf mitochondriale Ribosomen und antibakterielle Aktivität mit einem Auge in Richtung der Gestaltung neuer. Ramakrishnan Labor Untersuchungen Ribosome und Partnern aus der ETH Zürich auch zusammengearbeitet.

    Aminoglycoside binden an die Ribosomen innerhalb von Bakterienzellen , verhindert die Fähigkeit, Proteine ​​zu produzieren. Aber während die Medikamente ersparen meisten menschlichen Ribosomen, sie an Ribosomen in den Mitochondrien der Zellen , die ähnlich wie bakterielle Ribosomen anhängen .

    In Übereinstimmung mit UM- erzeugten Theorien über Ototoxizität , die Medikamente verursachen dann die Produktion von freien Radikalen in solchen Mengen , dass sie die Haarzellen " Abwehrmechanismen zu überwältigen - die Zerstörung der Zellen und verursacht Hörverlust.

    Der Ansatz des Teams ist es, Medikamente, die mehr gezielt bakterielle Ribosomen über mitochondriale Ribosomen, gleichzeitig die Prüfung der Auswirkungen auf die Haarzellen als auch die Fähigkeit, Bakterien zu töten entwerfen. Auf diese Weise versuchen die Forscher, um zu vermeiden, Antibiotika, die das Gehör schädigen .

    Sie sind bereits mit der für diese Studie verwendeten Plattform - die Zellen aus der Maus Ohren und Tests des Hörens und Haarzellschädenbei Meerschweinchen beinhaltet - auf andere vielversprechende neue Medikamente synthetisiert basierend auf den theoretischen Rahmen , der den aktuellen Forschungs fuhr zu testen.

    Unterdessen hofft das Team , um eine klinische Studie mit Apramycin , ein Antibiotikum, das , weil multiresistenter Tuberkulose und Lungen - infizierenden Bakterien haben nicht gezeigt, Resistenz gegen das Medikament noch unmittelbar als nützlich erweisen könnte starten.

    Die Forschung verleiht auch mehr Beweise für die Verwendung von Antioxidantien , die Anhörung der Patienten, die aktuelle Aminoglykosidantibiotika Schutz unterstützen. Schacht bereits eine klinische Studie in China , die eine deutliche Senkung der Hörverlust , wenn zeigte geführt hat Aspirin wurde bei der gleichen Zeit wie Aminoglycosid-Antibiotika gegeben . "Diese Art von Schutz ist wichtig , während wir suchen das langfristige Antwort auf die Arzneimittelresistenz ohne Ototoxizität ", sagt er .