Hyppää sisältöön

Uusi antibioottimolekyyli saattaa tehota vastustuskykyisiin bakteereihin – lääketehtailla silti niukasti kiinnostusta kehittää uusia antibiootteja

Monivuotinen kansainvälinen yhteistyö johti lupaavaan löydökseen, mutta vielä on pitkä matka oikeaksi lääkkeeksi.

Uudentyyppinen antibioottimolekyyli pyritään saamaan pian kliinisiin kokeisiin. Kuva: Paula Kiuru / Helsingin yliopisto

Antibiooteille vastustuskykyiset bakteerit uhkaavat yhä enemmän ihmisten terveyttä, sillä uusia lääkkeitä niitä vastaan on vaikea löytää.

Helsingin yliopiston lääkekemian dosentti Paula Kiuru on ollut mukana laajassa kansainvälisessä ENABLE-projektissa (siirryt toiseen palveluun), missä kehitettiin lääkemolekyylejä juuri vastustuskykyislle bakteereille. Lääkeaineiden kehittäminen näitä gramnegatiivisia bakteereja vastaan on erityisen haastavaa, koska niiden soluseinän kaksinkertainen rakenne estää tehokkaasti monien yhdisteiden pääsyn bakteerisolun sisään. Grampositiivisilla baktereeilla soluseinä on yksinkertainen.

Gramnegatiivisia bakteereja ovat muun muassa E. coli ja Klebsiella pneumoniae, jotka voivat aiheuttaa vakavia infektioita.

– Onnistuimme saamaan gramnegatiivisiin bakteereihin tehoavia antibioottimolekyylejä terveillä koehenkilöillä tehtyihin ensimmäisiin ihmistutkimuksiin, sanoo Kiuru.

Viimeisimmässä tutkimuksessa kansainvälinen tutkijaryhmä kehitti ja muokkasi aktiivisemmiksi Oxfordin yliopiston löytämiä molekyylejä, jotka matkivat toiminnaltaan penisilliinejä, kefalosporiineja, karbapeneemejä ja muita β-laktaamien ryhmään kuuluvia antibiootteja.

– β-laktaamiryhmän antibiooteille vastustuskykyisten bakteerikantojen tietyt entsyymit pystyvät hajottamaan esimerkiksi karbapeneemissä olevan β-laktaamirakenteen. Samat entsyymit eivät sitä vastoin kykene hajottamaan kehittämäämme uudentyyppistä indoli-2-karboksylaattirakennetta.

– Uusien molekyylien ja karbapeneemi-antibioottien yhdistelmä tehoaa paremmin myös resistentteihin bakteereihin, koska entsyymiin sitoutunut uusi molekyyli estää entsyymiä hajottamasta karbapeneemi-antibioottia, toteaa Kiuru.

Tutkimuksen kohteena oli aluksi useita molekyylejä, joilla ennalta tiedettiin olevan oikeanlainen rakenne, joka voisi toimia bakteereja vastaan. Tutkimusmateriaalia löytyy EU:n molekyylikirjastosta, josta tutkijat voivat tilata haluamiaan molekyylejä.

Eri yliopistoissa molekyylejä muokataan ja testataan ensin entsyymeillä ja sitten bakteereilla, mikä muokatuista molekyyleistä on lupaavin ja etenee jatkoon.

Testausta voidaan tehdä myös mallittamalla, kun tunnetaan tarkasti molekyylien ja testientsyymien rakenne.

Harva molekyyli päätyy lääkkeeksi

Yliopistoissa antibioottien kehitys jatkuu, mutta harva lääkeyhtiö on niistä kiinnostunut. Syynä tähän on se, että antibiootteja käytetään usein vain lyhyen aikaa, mutta valmiin lääkkeen kehitystyö vie vuosia ja miljoonia. Taloudellinen hyöty harvinaisista, vain sairaaloissa käytössä olevista lääkkeistä jää pieneksi.

Uudentyyppisiä antiobootteja ei aluksi haluta käyttää sairaaloiden ulkopuolella, jotta ei synnytettäisi näille lääkkeille vastustuskykyisiä bakteerikantoja.

Tässä tutkimuksessa kehitetty uudentyyppinen indoli-2-karboksylaattijohdannainen pyritään saamaan lähiaikoina kliinisiin kokeisiin.

– Tutkimuksen tavoitteena on saada siitä uusi antibiootti erityisesti kehittyviin maihin, joissa karbapeneemiresistenttejä bakteerikantoja esiintyy runsaasti, dosentti Paula Kiuru sanoo.

Uusien lääkkeiden alkukehitys lähtee usein liikkeelle tiettyjen molekyylien tai yhdisteiden testaamisesta, joka voidaan tehdä myös virtuaalisesti, jos tunnetaan sekä molekyylien ja ja vaikutuskohteen rakennemalli. Sattumanvarainen jonkin yhdisteen testaaminen johtaa harvoin hyvään lopputulokseen.

– On pitkään puhuttu, että antibiootit loppuvat, mutta nyt laajat tutkimukset ovat keskittyneet koronaviruksen tutkimiseen, Paula Kiuru sanoo.

– Koronapandemian jälkeen vastaavaa panostusta tarvittaisiin myös antibioottitutkimukseen

Laaja yhteistyö tuottaa tulosta

Seitsemänvuotinen ENABLE-projekti on pystynyt kokoamaan normaalia suuremman määrän eri alojen tutkimusryhmiä riittävästi resursseja, jotta alkuvaiheen lääkekehitys ja testaus saadaan toimivaksi kokonaisuudeksi.

Sveitsiläinen biolääkeyhtiö Juvabis on jo testannut lupaavin tuloksin ENABLE-projektissa kehitettyä toista molekyyliä vaikeiden bakteeri-infektioiden hoidossa.

Paula Kiurun mukaan tämä projekti on hyvä esimerkki toimivasta ja tuloksia tuottavasta yhteistyöstä lääketeollisuuden ja eri akateemisten toimijoiden välillä.

– Suomessakin tarvittaisiin pitkäjänteisempää rahoitusta ja koordinointia antibioottitutkimukseen, koska lääkekehitysprojekti ei vielä muutamassa vuodessa etene riittävän pitkälle.

Lue myös