Com germes multirresistentes se tornando cada vez mais uma ameaça, precisamos de novos antibióticos agora mais do que nunca. Infelizmente, os antibióticos não podem distinguir entre patógenos e micróbios benéficos. Eles podem destruir o delicado equilíbrio do microbioma - resultando em danos permanentes. A equipe de pesquisa do químico Dr. Thomas Böttcher deu agora um passo significativo para resolver esses problemas. Em colaboração com a equipe do biólogo Professor Christof Hauck, também de Konstanz, os pesquisadores descobriram as propriedades antibióticas de um produto natural que até então havia sido considerado apenas uma molécula sinalizadora bacteriana. O time, incluindo os pesquisadores de doutorado Dávid Szamosvári e Tamara Schuhmacher, desenvolveram e investigaram derivados sintéticos da substância natural que se mostraram surpreendentemente eficientes contra o patógeno Moraxella catarrhalis . No processo, apenas o crescimento desses patógenos foi inibido, não o crescimento de outras bactérias. Em um outro projeto, os pesquisadores conseguem desenvolver outro agente seletivo para combater o parasita da malária. Esses resultados podem levar a uma nova base para novos antibióticos de precisão. Os resultados da pesquisa são publicados nas edições atuais das revistas Ciência Química e Comunicações Químicas .

Tão importante quanto os antibióticos são para tratar doenças infecciosas, eles deixam um rastro de destruição no microbioma humano. Os distúrbios gastrointestinais após o tratamento com antibióticos são um dos menores problemas neste contexto. Muitas vezes, patógenos resistentes substituem micróbios benéficos. Mais tarde, estes podem causar doenças infecciosas graves ou doenças crônicas. Contudo, nem todos os micróbios são perigosos. Pelo contrário, muitos microrganismos vivem em coexistência pacífica conosco, e são até vitais para a saúde humana. Nós, humanos, somos verdadeiros microcosmos e hospedamos mais micróbios do que células humanas. No entanto, este ecossistema, o microbioma humano, é frágil. Alergias, excesso de peso, doenças inflamatórias crônicas do intestino e até distúrbios psiquiátricos podem ser o resultado de um microbioma danificado. A questão é como podemos manter essa diversidade ecológica no caso de uma infecção microbiana?

A equipe de pesquisa estudou originalmente os sinais da bactéria Pseudomonas aeruginosa . Um composto despertou seu interesse, pois inibia de forma altamente seletiva o crescimento do patógeno Moraxella catarrhalis . Este patógeno causa, por exemplo, otite média em crianças, bem como infecções em pacientes com doenças pulmonares obstrutivas crônicas. A engenharia de andaime sintético desse produto natural resultou em uma nova classe de compostos com enorme eficiência antibiótica. O que foi realmente surpreendente foi a seletividade da substância:apenas o crescimento de Moraxella catarrhalis foi inibido, não de outras bactérias. Mesmo bactérias estreitamente relacionadas da mesma espécie permaneceram completamente inalteradas.

Atualmente, Thomas Böttcher e Christof Hauck estão investigando o mecanismo de ação deste antibiótico altamente seletivo contra o patógeno Moraxella catarrhalis . Antibióticos com essa seletividade tornariam o tratamento de precisão possível e, especificamente, eliminariam os patógenos, preservando a diversidade de micróbios benéficos.

Em outro projeto atual, descrito no jornal Comunicações Químicas , a equipe de pesquisa em torno de Thomas Böttcher e o pesquisador de doutorado Dávid Szamosvári, em colaboração com pesquisadores da Duke University (EUA), conseguiu desenvolver agentes altamente seletivos contra o parasita da malária. Eles também foram inspirados pelo exemplo da natureza e a equipe criou um romance, sistemas de anéis de quinolonas não descritos anteriormente. Um composto provou ser extremamente específico para um estádio crítico no ciclo de vida do parasita da malária. Inicialmente, esse parasita se instala no fígado antes de invadir as células sanguíneas. Os pesquisadores foram capazes de direcionar e eliminar o parasita nesta fase da malária. As novas descobertas agora podem ser usadas para pesquisas direcionadas e desenvolvimento de terapias seletivas para combater a malária com base em novas classes de compostos químicos.