KI-gestützte Entdeckung eines schmalen Spektrum-Antibiotikums

HAMILTON / LONDON (IT BOLTWISE) – Forscher der McMaster University haben ein neues Antibiotikum entdeckt, das gezielt gegen Enterobacteriaceae wirkt und dabei das Mikrobiom schont. Diese Entdeckung könnte einen bedeutenden Fortschritt im Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien darstellen. Die Kombination mit einem Polymyxin-B-Analogon zeigt vielversprechende Ergebnisse in präklinischen Studien.

Die Entdeckung von Enterololin, einem neuen Antibiotikum mit schmalem Wirkungsspektrum, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien dar. Forscher der McMaster University haben mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) ein Molekül identifiziert, das gezielt gegen Enterobacteriaceae wirkt, ohne das empfindliche Gleichgewicht des Mikrobioms zu stören. Diese Entwicklung ist besonders relevant für Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen, bei denen eine Dysbiose die Besiedlung durch pathogene Bakterien begünstigt.

Enterololin zeigt eine bemerkenswerte Fähigkeit, sowohl intrinsische als auch erworbene Resistenzmechanismen in klinischen Isolaten zu überwinden. In Kombination mit SPR741, einem Polymyxin-B-Analogon, das die Permeabilität der äußeren Membran von gramnegativen Bakterien erhöht, konnte Enterololin seine Wirksamkeit erheblich steigern. Diese Kombination hat in präklinischen Studien gezeigt, dass sie die Infektion durch adherent-invasive Escherichia coli (AIEC) in Mausmodellen unterdrücken kann, während die allgemeine Zusammensetzung des Mikrobioms weitgehend erhalten bleibt.

Die mechanistische Untersuchung, unterstützt durch Deep-Learning-Methoden, hat gezeigt, dass Enterololin den Lipoproteintransport durch den LolCDE-Komplex stört. Resistente Mutanten, die im Labor entwickelt wurden, zeigten überwiegend Mutationen in den Genen lolC und lolE. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Bedeutung von KI-gestützten Ansätzen bei der Vorhersage molekularer Interaktionen und der Identifizierung neuer Wirkstoffkandidaten.

Die Entdeckung von Enterololin könnte den Weg für die Entwicklung weiterer schmaler Spektrum-Antibiotika ebnen, die gezielt gegen spezifische Bakteriengruppen wirken, ohne das Mikrobiom zu beeinträchtigen. Dies ist ein entscheidender Schritt in der Antibiotikaentwicklung, da die Erhaltung des Mikrobioms für die allgemeine Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist. Die Forscher planen, die klinische Entwicklung von Enterololin voranzutreiben, um seine Wirksamkeit und Sicherheit beim Menschen zu bestätigen.

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