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2025-03-27 12:02:00
カエルに見られる抗生物質の芸術的表現。クレジット：Jianing“ Jenny” Bai
操作されたカエル由来のペプチドは、強力な新しい抗生物質になる可能性があり、早期検査で耐性細菌に対して強い結果を示します。
新しい論文で バイオテクノロジーのトレンド（Cell Press）、Cesar de La Fuente、ペンシルベニア大学工学および応用科学学部（Penn Engineering）のバイオエンジニアリングおよび化学および生体分子工学の大統領准教授、Perelman School of Medicine（PSOM）、および芸術の秘密の秘密の作成を説明する秘密の秘密の秘密の秘密の秘密の記述と芸術の化学における化学の化学の化学の化学の化学におけるCesar de La Fuente南アジアでよく見られるカエルの。
自然の抗生物質ツールキット
「各研究は、進化が抗生物質の創造を促進する環境を想像することによって動機付けられています」とデラ・フエンテは言います。 「両生類は非常に微生物が豊富な環境に住んでいます。微生物に囲まれているにもかかわらず、彼らは非常にめったに感染することはないので、抗菌化合物を生産する必要があります。」
Césarde La Fuenteの研究室は、カエル分泌物の新しい抗生物質を発見しました。クレジット：ケビン・モンコ
2012年、 中国の研究者が発見しました それ Odorrana Andersonii、19世紀後半にベルギーの自然主義者によって最初に記述され、その独特の臭気にちなんで名付けられたカエルの種は、アンダーソンニン-D1と呼ばれる抗菌活性を持つペプチドを分泌します。
しかし、そのペプチドは塊を形成する傾向があり、毒性の副作用の可能性を高め、細菌と闘うことでその有効性を低下させ、臨床使用には適していません。
自然の分子の改善
新しい論文では、デラフエンテと彼の共著者は、ペプチドの化学構造に微小な変化を伴うプロセスである「構造誘導設計」が、変更されていないペプチドの欠点なしに複数の抗生物質候補を生成する方法を示しています。
「構造誘導設計により、分子のシーケンスを変更します」と、デラフエンテラボの研究員であり、論文の共著者であるマルセロトーレスは言います。
ペプチドを潜在的な治療法に変える
その後、2ラウンドの構造誘導設計を経た後、研究者は結果として得られた合成ペプチドをさまざまな細菌に対してテストしました。前臨床モデルでは、チームは、新しい化合物が、ヒト細胞や有益な腸内細菌に影響を与えることなく、有害な細菌を標的とする際にポリミキシンBのような最後のリゾート抗生物質と同じくらい効果的であることを発見しました。
研究者は、単一の培養だけでなく、より複雑な細菌群集でもペプチドを開発およびテストし、より現実的な微生物環境で効果を測定できるようにしました。 「これらの実験は、一度に異なる細菌を栽培する必要があるため、セットアップするのが非常に困難です」とDe La Fuente氏は言います。 「持続的なコミュニティを持つために、各細菌の特定の比率を考え出さなければなりませんでした。」
追加の前臨床検査がうまくいかない場合、研究者は、治療新薬（IND）を有効化する研究と呼ばれるもののペプチドを提出します。これは、米国食品医薬品局の承認を申請する前の最後のステップであり、その時点で薬物を臨床的に検査することができます。
De La Fuenteは、医療革新における自然の深い可能性を強調しています。 「カエル、そして一般的に自然が抗生物質に発達できる新しい分子を刺激できることに興奮しています」と彼は言います。 「エンジニアリングの力のおかげで、これらの自然分子を取り、それらを人類にとってより有用なものに変えることができます。」
参照：「カエル由来の合成ペプチドは、ルシア時代、アンドレイア・ボアロ、アンジェラ・セサロ、マルセロDTトーレス、エステル・ブローズ、セザール・デ・ラ・フエンテ・ヌネス、2025年3月25日、グラム陰性の病原体に対する抗感染活性を示します」 バイオテクノロジーの傾向。
doi：10.1016/j.tibtech.2025.02.007
この研究は、ペンシルバニア大学工学および応用科学学校で実施されました。 Cesar de la Fuente-Nunez holds a Presidential Professorship at the University of Pennsylvania and acknowledges funding from the Procter & Gamble Company, United Therapeutics, a BBRF Young Investigator Grant, the Nemirovsky Prize, Penn Health-Tech Accelerator Award, Defense Threat Reduction Agency grants HDTRA11810041 and HDTRA1-23-1-0001, and the Dean’s Innovationペンシルベニア大学のペレルマン医学部からの資金。この出版物で報告された研究は、Langer賞（Aiche Foundation）、NIH R35GM138201、およびDTRA HDTRA1-21-1-0014によってサポートされています。
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