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Antimicrob agents ch:致命真菌肺部感染的候选药物

来源:生物谷 2013-10-08 21:04

2013年10月9日讯 /生物谷BIOON/--在分子水平上,与你想象的相比,你与浴帘上的霉菌或萨饼上的蘑菇有更多的共同点。人类和真菌共享相似的蛋白质,这使得真菌感染治疗的困难和昂贵。

当前每名患者治疗这些顽固的感染成本昂贵,并且对于治疗全身性感染至少20年没有出现新的抗真菌药物。

现在,俄亥俄州立大学维克斯纳医疗中心的研究人员已经发现了一种新的化合物,可开发作为一种抗真菌药物来治疗组织胞浆菌病和隐球菌病,真菌感染的这两种类型是天然耐药的。

通常情况下,免疫系统虚弱的人更可能罹患威胁生命的真菌感染。然而,空气中能导致组织胞浆菌病的真菌荚膜组织胞浆菌可以感染健康人。

组织胞浆菌病是一种不寻常的真菌病,因为任何人都可以感染,不只是免疫系统受损的人。俄亥俄州立大学Chad Rappleye博士表示:像结核一样,组织胞浆菌感染健康宿主,攻击他们的肺部,并且可在免疫细胞中潜伏多年,激活后引起疾病。

每年在美国,估计有100,000人发生组织胞浆菌感染。每年,几千人发展成慢性或危及生命的组织胞浆菌病,需要住院治疗和抗真菌治疗。

目前用于治疗感染的抗真菌剂带有不希望的毒性副作用,需要由医生监测,并可能需要服用几个星期或几个月。

美国俄亥俄州立大学博士Jessica Edward说:组织胞浆菌特别善于避免人体免疫系统检测。在2012年,Rappleye的团队筛选其他研究者用于发现新的抗病毒药物或抗癌药物的数据库。他们进行了高通量的筛选,在3,600个化合物中寻找能抑制真菌,而不作用于人类细胞的化合物。

为加快筛选过程,Rappleye和Edwards设计组织胞浆菌细胞,使细胞能表达荧光蛋白。在一个活的巨噬细胞(哺乳动物的免疫细胞)内组织胞浆菌增殖,由于巨噬细胞内真菌细胞的数量增加,细胞荧光会变亮。这样科学家可迅速确定候选药物的疗效和毒性。Edwards说:我们不仅能够在短短几个星期直观地筛选数以千计的化合物,也能够在活的宿主细胞中衡量一个化合物真正的影响。

该团队发现一个候选化合物41F5,对真菌细胞的毒性比人细胞高出60倍。他们的工作发表在9月份的Antimicrobial Agents and Chemotherapy杂志上。该团队目前正与俄亥俄州立大学药物化学家Werner Tjarks合成测试是否能够进一步提高化合物的选择性和毒性。(生物谷Bioon.com)

Identification of an Aminothiazole with Antifungal Activity against Intracellular Histoplasma capsulatum.

J. A. Edwards, M. M. Kemski, C. A. Rappleye.

As eukaryotes, fungi possess relatively few molecules sufficiently unique from mammalian cell components to be used as drug targets. Consequently, most current antifungals have significant host cell toxicity. Primary fungal pathogens (e.g., Histoplasma) are of particular concern, as few antifungals are effective in treating them. To identify additional antifungal candidates for the treatment of histoplasmosis, we developed a high-throughput platform for monitoring Histoplasma growth and employed it in a phenotypic screen of 3,600 commercially available compounds. Seven hit compounds that inhibited Histoplasma yeast growth were identified. Compound 41F5 has fungistatic activity against Histoplasma yeast at micromolar concentrations, with a 50% inhibitory concentration (IC50) of 0.87 μM, and has the greatest selectivity for yeast (at least 62-fold) relative to host cells. Structurally, 41F5 consists of an aminothiazole core with an alicyclic substituent at the 2-position and an aromatic substituent at the 5-position. 41F5 inhibits Histoplasma growth in liquid culture and similarly inhibits yeast cells within macrophages, the actual host environment of this fungal pathogen during infection. Importantly, 41F5 protects infected host cells from Histoplasma-induced macrophage death, making this aminothiazole hit compound an excellent candidate for development as an antifungal for Histoplasma infections.

 

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