Antibióticos de productos naturales sintéticos y bioinformáticos con diversos modos de acción

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología sintética
• La bioinformática

Sus antecedentes:

• Los productos naturales bacterianos son fuentes cruciales para los antibióticos.
• El aumento de la resistencia a los antibióticos requiere el descubrimiento de nuevos medicamentos.
• Los datos genómicos contienen un vasto potencial sin explotar para nuevas moléculas bioactivas.

Objetivo del estudio:

• Explorar los grupos de genes biosintéticos para el descubrimiento de nuevos antibióticos utilizando un enfoque de producto natural sintético-bioinformático (syn-BNP).
• Para sintetizar y examinar péptidos cíclicos inspirados por grupos de genes de la peptídica sintetasa no ribosómica.
• Identificar nuevas estructuras de plomo antibiótico eficaces contra los patógenos resistentes.

Principales métodos:

• Utilizó algoritmos bioinformáticos para analizar grupos de genes biosintéticos.
• Utilizó la síntesis química para producir moléculas pequeñas pronosticadas (syn-BNPs).
• Se examinaron 157 péptidos cíclicos sin-BNP para la actividad antibacteriana contra los patógenos de ESKAPE y Mycobacterium tuberculosis.

Principales resultados:

• Se identificaron nueve antibióticos nuevos con actividad contra los patógenos de ESKAPE y M. tuberculosis.
• Se ha demostrado que los patógenos resistentes a los antibióticos son susceptibles a estos antibióticos sin-BNP.
• No se observó desarrollo de resistencia en experimentos de laboratorio contra estos nuevos antibióticos.
• Caracterizó diversos modos de acción, incluida la lisis celular, la despolarización de la membrana, la inhibición de la síntesis de la pared celular y la desregulación de la proteasa ClpP.

Conclusiones:

• El enfoque syn-BNP accede efectivamente a la información estructural de los grupos de genes biosintéticos para el descubrimiento de fármacos.
• Los antibióticos sin-BNP recientemente identificados muestran una actividad potente y nuevos mecanismos contra las bacterias resistentes.
• Esta estrategia ofrece una vía prometedora para identificar rápidamente antibióticos inspirados en la evolución para combatir la resistencia a los antimicrobianos.