TBとHIVに対する新しい希望:トランジットマイシン
トランジットマイシンは、耐性結核やHIVの新しい治療法として期待されてるよ。
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感染症はずっと懸念されてきた問題だよね。今の時代、特に結核(TB)とHIVに対する防護が必要なのが一番深刻な問題の一つなんだ。TBは世界中での死亡原因の一つで、Mycobacterium tuberculosisという細菌によって引き起こされるんだけど、空気を通じて広がるんだ。多剤耐性(MDR)や広範囲耐性(XDR)のTBに苦しむ人がかなりいて、治療が難しいんだ。
この記事では、海洋由来の細菌から発見された新しい抗生物質、Transitmycinについて話すよ。この新薬は、特に薬剤耐性のTBやHIVの患者に対して治療の可能性があるんだ。
結核の概要
結核は主に肺に影響を及ぼす感染症だけど、体の他の部分にも影響を与えることがあるんだ。2020年には、150万人がTBで亡くなったって報告があったよ。治療法はあるけど、TBは依然として世界的な健康危機なんだ。標準的なTBの治療法は、いくつかの抗生物質を6ヶ月間服用することなんだけど、MDRやXDR TBの人には効果がないことが多いんだ。だから、もっと長い期間、第二選択の抗生物質で治療しなきゃいけない場合もあるんだ。
抵抗性株に対抗する新しい薬が急務で、より良い治療選択肢を探すことが重要なんだ。
薬剤耐性の課題
TBにおける薬剤耐性の増加は、治療を大きな課題にしてるんだ。MDR TBは2つの一般的なTB薬に反応せず、XDR TBになると治療の選択肢がさらに少なくなるんだ。だから、こういう抵抗性株に効果的に作用する新しい抗生物質が必要なんだ。
ベダクイリンやデラマンジンみたいな既存の薬も薬剤耐性TBに使えるけど、安全性に問題があって、最後の手段としての使用に限られてるんだ。だから、科学者たちは抵抗性株に対抗できる新しい化合物を探してるんだ。
HIVとTBの関連
HIVとTBはよく一緒に発生するんだ。HIVは免疫系を弱体化させるから、TBにかかるリスクが高くなるんだ。そして、TBはHIVの治療を複雑にすることもあるんだ。今の共感染に対する治療は、複数の薬を管理することが必要で、患者には負担が大きいことがあるんだ。
TBとHIVの関連を考えると、両方の病気を効果的に治療できる単一の薬を開発するのが理想的なんだ。これが新しい化合物の研究を進める原動力になってるんだ。
海洋放線菌
研究者たちは新しい抗生物質のためにユニークな源、特に海洋の放線菌に目をつけてるんだ。これらの細菌は、生物活性を持つ化合物、特に抗生物質の特性を持つ化合物を生成する可能性が高いんだ。
インドのラメスワラムのサンゴ礁から分離されたある株がTransitmycinという新しい抗生物質の発見につながったんだ。この株は特定の成長媒体を使って分離され、重要な抗菌活性を持つ化合物を生成することがわかったんだ。
Transitmycinの生産
Transitmycinは、海洋放線菌株R2によって生産されるんだ。この株は特定の媒体で分離されて育てられたんだ。細菌を収穫した後、溶媒を使って粗い抗生物質化合物を抽出したんだ。その過程で、黄色オレンジ色の色素を含む抗生物質が存在することが明らかになり、さまざまなM. tuberculosis株に対する素晴らしい活性を示したんだ。
Transitmycinの生産と収量は細かく監視されて、新鮮な抗生物質のかなりの量が抽出されたんだ。化合物はさらに精製され、TBに対する活性が確認されたんだ。
Transitmycinの特性評価
新しく分離された抗生物質の特性評価は、その構造や働きを理解するために重要なんだ。薄層クロマトグラフィーや高性能液体クロマトグラフィー、質量分析といったさまざまな技術が使われて、Transitmycinの同定と純度が確認されたんだ。
これらの分析を通じて、Transitmycinは複数のアミノ酸とユニークなクロモフォア構造からなる複雑な化合物であることがわかったんだ。これらの特性は、効果的な抗生物質としての可能性を示唆してるんだ。
抗TB活性のテスト
TransitmycinのM. tuberculosisに対する効果は、いくつかの方法を使ってテストされたんだ。実験室のテストでは、低濃度で95%以上の細菌抑制を示したんだ。これは、Transitmycinが薬剤感受性株に対してだけでなく、薬剤耐性株に対しても効果を持つことを示してるんだ。
さらに、厳しい環境に生息できる細菌の集まりであるバイオフィルムに関する研究では、Transitmycinがこれらの構造内の細菌を殺すことができることが示されたんだ。バイオフィルムは通常、抗生物質に対して抵抗性が強いからね。
抗HIV活性
TBに対する素晴らしい能力に加えて、TransitmycinはHIVに対する有意な抗ウイルス活性も示したんだ。実験室の設定では、一般的な治療に耐性のあるHIV株も含めて、さまざまなHIV株の増殖を抑制することができたんだ。
TBとHIVの両方に対するこの二重の活動は、Transitmycinがこれらの病気に共感染している患者にとって価値のある選択肢になる可能性を示唆してるんだ。単一の薬で治療を組み合わせることで、患者の服薬遵守や全体の治療結果が改善されるかもしれないね。
構造の洞察
Transitmycinの構造は、さまざまな分光技術を用いてさらに探求されたんだ。化学的および物理的特性、さらにはDNAとの相互作用に焦点を当てた研究が行われてるんだ。こうした研究は、Transitmycinの分子レベルでの機能を理解するために重要なんだ。
その結果、Transitmycinが細菌のDNAに挿入されることができる、つまりインターカレートすることが示唆されたんだ。このメカニズムによって、細菌の複製を防ぎ、最終的に細菌が死んでしまうんだ。
今後の方向性
Transitmycinの発見は、薬剤開発における海洋放線菌の可能性を浮き彫りにしてるんだ。TBとHIVに対して有望な活動を持っていることから、さらなる前臨床研究が必要で、安全性や効果を人間で評価する必要があるんだ。
次のステップは、生産プロセスの精緻化や毒性研究を行い、最終的には臨床試験に進むことだね。目標は、TBとHIVに苦しむ何百万もの人々に新しい治療オプションを提供すること、特にこれらの病気が著しく重なり合う地域でのことだよ。
結論
新しい抗生物質の探求は、感染症との闘いにおいて重要なことなんだ。海洋放線菌から派生した新しい抗生物質、Transitmycinは、薬剤耐性の問題に直面している中でTBとHIVの治療に希望を与えるんだ。
研究が進むにつれて、Transitmycinはこれらの病気と闘う人々にとって、より効果的で簡素な治療法への道を開くかもしれないね。科学界は、特に海洋環境の豊かさを探究し、長年の健康問題に対する新しい解決策を見つけるために努力し続けてるんだ。
継続的な研究と革新を通じて、感染症と闘うための新しい効果的な抗生物質を見つけるという目標は現実になるかもしれないし、最終的には世界中の無数の人々の医療成果を改善することができるんだ。
タイトル: Discovery of a novel antibiotic, Transitmycin, from Streptomyces sp unveils highly efficient activities against tuberculosis and human immunodeficiency virus
概要: HIV is identified as a factor that aggravates tuberculosis disease pathogenesis and its progression to latent TB. While, TB is declared as one of the major causes for AIDS-associated mortality. So there is a dire need for new drugs to combat such ailments that have a synergistic interaction.This has led us to study a novel antibiotic purified from a marine Streptomyces sp isolated from the coral reef ecosystem of South Indian coast. Streptomyces sp. R2 (MTCC 5597; DSM 26035)., isolated from the marine water was grown on agar plates and the crude yellowish orange pigment secreted was extracted using various solvents. The antibiotic, named as Transitmycin, was purified and tested against M. tuberculosis, drug resistant strains, and M. tuberculosis biofilm. The compound was also tested against HIV-1 viruses belonging to six subtypes. Several characterisation tools were used to elucidate the structure of this novel antibiotic. Transitmycin was derivitaised to elucidate the absolute configurations of the amino acids present in it. Tr, unlike actinomycin D, has L-valine in both the rings instead of D-valine (found in the latter). Also, one of the proline in Tr is in D-configuration while it is in L configuration in actinomycin D suggesting that ours is a novel compound and is not reported so far. It exhibits dual activities against the standard H37Rv, 49 drug sensitive clinical isolates, and MtB biofilm as well as standard and 20 clinical isolates of HIV. This is the first paper that reports the isolation of a new antibiotic from marine actinobacteria exhibiting unusual anti-TB and HIV activities which could be exploited further as a lead molecule in the quest for the design of drug with dual activities. HighlightsO_LIA novel antibiotic was purified from a marine Streptomyces sp isolated from the coral reef of S. India C_LIO_LIPresence of L-valine, not observed in actinomycin D, and one of the proline in D configuration suggest that it is a novel structure not reported before C_LIO_LIIt exhibits activity against standard MtB strain as well as clinical isolates and drug resistance ones C_LIO_LIIt exhibits anti-HIV activity against several clinical isolates C_LI
著者: Gandarvakottai senthilkumar Arumugam, V. Kumar, B. Ramsamy, M. Doble, R. Manikkam, L. E. Hanna, K. DOmodharan, S. Ganesan, A. Dusthakeer, P. Lucia, S. A Saadhali, S. John, S. Nagamiah, J. UCA, R. M, A. Safeeda, S. S
最終更新: 2024-04-07 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.24305291
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.24305291.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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