Medizinische Patente

FIU-Forscher erhielten ein US-Patent für die Entwicklung von Methoden zur Synthese eines neuen Antibiotikums auf Arsenbasis

Von Arsen zu Arzneimitteln: Neue Wege im Kampf gegen antibiotikaresistente Infektionen


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Forscher der Florida International University sind der Herstellung synthetischer Arzneimittel auf Arsenbasis einen Schritt näher gekommen, um ein dringendes weltweites Gesundheitsproblem zu lösen – die wachsende Zahl von Infektionen, die antibiotikaresistent geworden sind.

Das Team des FIU Herbert Wertheim College of Medicine (HWCOM) und des FIU College of Arts, Sciences and Education (CASE) hat ein US-Patent für die Entwicklung von Methoden zur chemischen Synthese von Arsinothricin (AST), einem neuen Antibiotikum auf Arsenbasis, erhalten. Forscher des College of Medicine entdeckten AST zuvor als Teil eines internationalen Teams, zu dem auch das Institute for Agro-Environmental Sciences, NARO, in Japan gehörte.

Nach Angaben der Centers for Disease Control & Prevention infizieren sich in den USA jedes Jahr etwa 2,8 Millionen Menschen mit arzneimittelresistenten Bakterien und 35.000 sterben an den Folgen. Zu den Infektionen, die gegen aktuelle Antibiotika immer resistenter werden, gehören Lungenentzündung, Tuberkulose und Methicillin-resistente Krankheiten Staphylococcus aureus (MRSA) und E. coli. AST ist ein Breitbandantibiotikum, das in kleinen Mengen von Bodenbakterien produziert wird, gegen diese Krankheitserreger wirksam ist und für menschliche Zellen in Gewebekulturen nicht toxisch ist.

Die Fähigkeit, AST chemisch zu synthetisieren, ist von Bedeutung, da sie es uns ermöglicht, große Mengen des Arzneimittels herzustellen.“

Barry Rosen, angesehener Universitätsprofessor für Zellbiologie und Pharmakologie am College of Medicine

Das neueste Patent wurde an Rosen, seinen HWCOM-Forscherkollegen Masafumi Yoshinaga und das Team von Stanislaw Wnuk, Md Abu Hasan Howlader und Sk Md Sazzad Hossain Suzol von der CASE-Abteilung für Chemie und Biochemie vergeben.

„Es war eine ziemliche Herausforderung, eine Technik zur Synthese von AST zu entwickeln“, sagte Wnuk. „Um AST reinigen und nutzen zu können, bedarf es sehr ausgefeilter Methoden.“ Die Ergebnisse der Gruppe, „Chemical Synthesis of the Organoarsenical Antibiotic Arsinothricin“, wurden in der Zeitschrift RSC Advances der Royal Society of Chemistry veröffentlicht.

Yoshinaga, der im Labor mehrere experimentelle Variationen durchgeführt hat, um die Synthesestrategie zu entwickeln, sagte, dass es neben der Schaffung einer Verbindung, die sich für die Massenproduktion eignet, noch einen weiteren Vorteil gibt. „Die resultierende Verbindung ermöglicht auch Modifikationen, die zu weiteren neuen Medikamenten führen könnten.“

Während die Forschung der Gruppe stetig voranschreitet, räumten sie ein, dass der typische Weg von der Gründung bis zur Herstellung eines neuen Arzneimittels zehn Jahre oder länger dauern kann. Sie hoffen, das Interesse von Angel-Investoren und Pharmaunternehmen zu gewinnen, die das Potenzial ihrer Arbeit erkennen.

„Es ist sehr aufregend und aus Sicht der öffentlichen Gesundheit ist die Arbeit äußerst wichtig“, sagte Rosen. „Wir betrachten dies als das erste Mitglied einer Familie von Medikamenten auf Arsenbasis. Pharmaunternehmen verfügen über Einrichtungen zur Massenproduktion von Medikamenten, etwas, das Universitäten nicht haben.“

Das Team, das erfolgreich dazu beigetragen hat, dass die FIU hinsichtlich der Zahl der erteilten US-Gebrauchspatente zu den führenden öffentlichen Universitäten der USA gehört, sagte, dass die Unterstützung des Office of Technology Management and Commercialization für ihre Arbeit von entscheidender Bedeutung sei, ebenso wie die hochschulübergreifende Zusammenarbeit.

„Wir sehen, was erreicht werden kann, wenn wir zusammenarbeiten“, sagte Rosen. „Ich glaube, dass wir noch viel mehr dieser Kooperationen sehen werden.“


Quellen:

Journal reference:

Hasan Howlader, A., et al. (2021) Chemical synthesis of the organoarsenical antibiotic arsinothricin. RSC Advances. doi.org/10.1039/D1RA06770B.


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Daniel Wom

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