伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的化学教授Paul Hergenrother及其同事开发出了一类新型抗生素制剂,能够靶向致病性革兰氏阴性细菌,同时不伤害有益微生物。目前这些新化合物已被授权用于进一步测试和开发。
Flightpath Biosciences, Inc.是一家处于临床阶段的生物技术公司,专注于开发针对细菌病原体的精准疗法,该公司已获得伊利诺伊大学厄本那-香槟分校所研发的一类抗生素的许可。最初的抗生素制剂lolamicin在动物疾病模型中有效治疗了细菌感染,且未破坏肠道中的有益微生物。伊利诺伊团队正在继续开发lolamicin的衍生物。
Hergenrother教授表示,这类药物不仅能够保护健康微生物,还能针对最难治疗的革兰氏阴性细菌感染。他所在的实验室研发了lolamicin及其衍生物。
Hergenrother的团队在抗生素开发过程中,最初聚焦于制药公司阿斯利康曾研究过的一组化合物。这些化合物被发现可以抑制Lol系统,这是一种仅存在于革兰氏阴性细菌中的脂蛋白转运系统。
Hergenrother说:“尽管这些前体化合物对细菌无效,但我们意识到Lol系统在致病菌与有益微生物之间存在基因差异,这使它们成为进一步探索的有希望的候选者。”
在一系列实验中,Hergenrother团队设计了Lol抑制剂的结构变体,并评估了它们在细胞培养中杀灭革兰氏阴性和阳性细菌的潜力。研究人员发现,lolamicin选择性地靶向了一些实验室菌株的革兰氏阴性病原体,包括大肠杆菌(Escherichia coli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)和产气肠杆菌(Enterobacter cloacae)。在细胞培养中,lolamicin对革兰氏阳性细菌没有可检测的影响。在较高剂量下,lolamicin杀灭了多达100%的多重耐药性大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和产气肠杆菌临床分离株。
进一步测试显示该药物在感染动物模型中的有效性。研究团队报告称,当以口服方式给予患有耐药性败血症或肺炎的小鼠时,lolamicin挽救了100%的败血症小鼠和70%的肺炎小鼠。
重要的是,详细分析表明,lolamicin对小鼠的肠道微生物组没有不良影响,而临床上批准的抗生素则杀死了许多这些“好”细菌,扰乱了肠道微生物组。这些结果已于2024年发表在《自然》(Nature)杂志上。
Hergenrother指出,致病性大肠杆菌和肺炎克雷伯菌不仅与败血症和肺炎有关,还涉及其他感染和疾病,包括某些炎症状况和某些癌症。
他说:“因此,我们希望这些新抗生素能成为治疗难以治疗感染的救命药物,但它们也可能适用于其他适应症。”
Lolamicin类药物仍处于药物开发的早期阶段。还需要进行更多的临床前研究,以证明主要候选药物的安全性和有效性,随后将向美国食品药品监督管理局(FDA)提交“研究性新药”申请。如果一切顺利,公司计划最早于2026年开始人体临床试验。Flightpath Biosciences的执行主席兼首席执行官Matt Tindall表示,该公司已获得lolamicin平台所有用途的独家全球许可。
Tindall表示:“这种新型作用机制及其产生的靶向药物候选物,有望在感染性疾病治疗中带来变革,同时保护而非破坏健康的微生物群和免疫系统。Lolamicin技术平台是Flightpath战略的完美补充,即在消除致病或加重病情的病原体的同时,保护患者的微生物群。”
Hergenrother表示:“我们之所以选择Flightpath作为合作伙伴,是因为其过去的运营和开发成功经验,以及公司的稳定性。Flightpath拥有将这项令人兴奋的新技术推进给患者的能力和资源。”
Hergenrother还是伊利诺伊大学癌症中心的副主任,以及伊利诺伊大学卡莱医学院和卡尔·乌斯基因组生物学研究所的附属成员。
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