Novu metodu za derivatizaciju antibiotika razvila je profesorka dr Ivon Mast, šef Odseka za bioresurse za bioekonomiju i zdravstvena istraživanja, i njena radna grupa na Lajbnic institutu DSMZ-Nemačka kolekcija mikroorganizama i ćelijskih kultura.
Antibiotici su medicinski važna jedinjenja koja često proizvode mikroorganizmi. Takve prirodne supstance često imaju hemijski složenu strukturu i stoga može biti teško ili čak nemoguće hemijski sintetizovati ili modifikovati pomoću polusinteze. Međutim, prilagođavanje ovih supstanci je često neophodno da bi se poboljšala efikasnost ili, kao u slučaju antibiotika, da bi se pružila svojstva koja razbijaju otpornost.
Mutasinteza nudi alternativu hemijskoj modifikaciji ili „derivatizaciji“ supstanci. Ovaj pristup generiše mutante mikroorganizama koji proizvode antibiotike, pri čemu su geni za prekursor(e) antibiotika inaktivirani, tako da mikroorganizam više ne može da ih proizvodi.
„Hranjenjem“ mutanata modifikovanim pre-proizvodima (prekursorskim derivatima), oni se zatim ugrađuju u molekul prekursora antibiotika, što dovodi do proizvodnje novih derivata antibiotika.
U studiji koja je nedavno objavljena u RSC Chemical Biology, radna grupa profesora Masta opisuje novi pristup mutasintezi za derivatizaciju antibiotika pristinamicin I. Pristinamicin je streptograminski antibiotik koji se koristi kao lek za hitne slučajeve protiv otpornih patogena.
„Modifikovali smo pristinamicin I na osnovu prekursora aminokiseline fenilglicina mutasintezom“, objašnjava istraživačica antibiotika Ivon Mast.
„Ovo je bilo moguće samo zato što smo prethodno identifikovali i funkcionalno okarakterisali gene biosinteze fenilglicina, što nam je omogućilo da generišemo dva nova halogenovana bioaktivna derivata pristinamicina I u našoj trenutnoj studiji.“
„Novina ove studije leži u činjenici da smo spojili proces biotransformacije sa mutasintezom, u kojoj prekursor derivata fenilglicina obezbeđuje genetski modifikovani soj bakterije (soj E. coli). Ovo je do sada jedini biotehnološki proces svoju vrstu, koju smo nazvali mutasinteza 2.0“, kaže prof.
