科学家开发出一种新型化合物,可能在对抗历史上最致命传染病结核病的全球斗争中取得突破。这项发表在《自然》杂志上的研究,描述了名为CMX410的新化合物的治疗潜力。这种药物独特地靶向结核分枝杆菌的关键酶,该细菌是结核病的致病源。重要的是,该化合物对全球普遍存在的耐药性感染也显示出疗效,这对控制疾病传播和进展构成了重大挑战。
这项研究由德州农工大学AgriLife研究院科学家兼生物化学与生物物理学教授James Sacchettini博士领导,团队还包括斯克里普斯研究所Calibr-Skaggs创新药物研究所的传染病资深总监Case McNamara博士。研究得到了比尔及梅琳达·盖茨基金会资助的"结核病药物加速计划"支持。
"很多人认为结核病是过去的疾病,"Sacchettini表示,"但事实上它仍是需要重大关注、合作和创新的重大公共卫生问题。"研究团队通过阻断结核分枝杆菌必需的聚酮合酶13(Pks13)酶,成功开发出具有新型作用机制的化合物,该化合物在早期研究中对耐药菌株也表现出有效性。
过去十年,科学界已将Pks13认定为高价值治疗靶点,但药物开发屡屡受挫,主要是因为化合物需要满足严苛的安全性和治疗性能标准。CMX410通过引入可与Pks13关键位点形成不可逆键的活性化学基团,增强了化合物的选择性,既减少潜在的脱靶副作用,也降低了耐药性出现的可能性。
该关键化学基团的添加应用了点击化学技术,这项由诺贝尔奖得主Barry Sharpless开发的技术如同拼图般精准连接分子。McNamara指出:"这种技术代表了药物设计的新工具,预计未来几年将在解决包括结核病在内的公共卫生问题中发挥更大作用。"
研究团队从Sharpless实验室的化合物库中筛选出能抑制结核分枝杆菌生长的分子,并经过多次优化后确定CMX410为候选药物。研究团队测试了300多种类似物,最终发现CMX410在效力、选择性和安全性之间达到最佳平衡。该化合物在动物模型测试中未显示任何不良反应,且因其高度特异性靶向机制,不会破坏有益菌群或导致微生物群失衡,这正是传统抗生素的常见副作用。
研究共同第一作者Inna Krieger博士指出:"细胞壁靶向抗生素一直是结核病治疗的基石,但随着耐药菌株的增加,其疗效正在减弱。我们的研究目标是发现能干扰关键生物过程的新药,并确定与现有药物的最佳组合方案,实现更短、更安全、更有效的治疗方案。"
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