I ricercatori hanno ingegnerizzato batteri per produrre nuove versioni di una potenziale molecola antibiotica, alcuni con potenti proprietà antimalariche.

L'utilizzo di batteri per produrre nuove forme di potenziali molecole farmacologiche rende il processo più rapido ed economico, il che significa che nuovi farmaci potrebbero essere scoperti più rapidamente. Il nuovo metodo, dai ricercatori dell'Imperial College di Londra, è pubblicato in Agenti antimicrobici e chemioterapia .

Nel 2018 ci sono stati 228 milioni di casi di malaria. e 405, 000 morti. Il parassita che causa la malattia sta guadagnando resistenza ai trattamenti farmacologici di prima linea, quindi sono necessari nuovi farmaci e altri interventi per avanzare verso l'eradicazione della malaria.

Una molecola, chiamato violaceina, è noto per essere in grado di uccidere lo stadio ematico del parassita che causa la malaria Plasmodium falciparum. La violaceina si trova naturalmente in alcuni batteri ma è difficile da isolare e purificare, rendendolo costoso e dispendioso in termini di tempo per la produzione.

Ora, i ricercatori di Imperial hanno progettato i batteri E. coli per produrre violaceina in un formato facilmente accessibile. Lo hanno fatto introducendo nell'E. coli geni che codificano per gli enzimi che producono la violaceina.

Tagliare la chimica

I batteri sono stati ingegnerizzati per produrre molecole in questo modo prima, ma la squadra ha anche fatto un passo in più. Modificando ciò che mangiava l'E. coli, il team è stato anche in grado di far produrre ai batteri diverse versioni di violaceina.

Hanno quindi testato la capacità di queste versioni derivate di uccidere il parassita della malaria in laboratorio, scoprendo che un derivato era circa il 20% più potente della violaceina originale.

L'autore principale Dr. Mark Wilkinson, dal Dipartimento di Scienze della Vita dell'Imperial, ha dichiarato:"Abbiamo urgente bisogno di nuovi farmaci per combattere la malaria, ma il processo richiede molto tempo quando è difficile ottenere nuove molecole promettenti con la chimica tradizionale.

"Combinando la biologia sintetica con lo screening ad alto rendimento, siamo in grado di eliminare parte della costosa chimica, permettendoci non solo di creare molecole più facilmente, ma anche per scoprire derivati ​​di quelle molecole che possono essere ancora più potenti."

Prossimi passi

I biologi sintetici sono in grado di inserire un maggior numero e tipo di enzimi nei batteri, aprendo la strada a un nuovo metodo di scoperta di farmaci.

Il team sta ora lavorando per identificare come la violaceina e i suoi derivati ​​uccidono il parassita. Sapere quali sono gli obiettivi della molecola aiuterà i ricercatori a sviluppare ulteriormente il farmaco e a scoprire altre molecole che agiscono contro lo stesso obiettivo.

I ricercatori ritengono che la violaceina funzioni modificando il comportamento di una proteina coinvolta nella creazione del citoscheletro del parassita, la struttura che aiuta le cellule a mantenere la loro forma.