Tilbake til søkeresultatene

JPIAMR-JPI Antimikrobiell resistens

Development of novel Mycobacterial Tolerance Inhibitors (MTIs) against MDR/XDR tuberculosis

Alternativ tittel: Utvikling av nye Mycobacterial Tolerance Inhibitors (MTI) mot multi-resistent tuberkulose

Tildelt: kr 5,8 mill.

Mycobacterium tuberculosis (Mtb) er årsaken til den alvorlige sykdommen tuberkulose (TB). Multi-resistent Mtb er en hovedsak på WHOs liste over de viktigste globale sykdomsfremkallende mikrobene. Listen er utarbeidet for å fremme forskning og utvikling av ny behandling mot multi-resistente mikrober. I mange land er inntil 48% av nye TB-tilfeller forårsaket av multi-resistent Mtb. Dagens behandling mot TB omfatter en kombinasjon av antibiotika som i utgangspunktet var meget virksom mot TB. Imidlertid har stor grad av antibiotikaresistens i form av multi-resistens utviklet seg i den tidligere følsomme Mtb-bakterien. Denne svikten i nåværende TB-behandling gir et stort behov for ny behandling mot Mtb-infeksjon, for å nå WHOs bærekraftsmål om å stoppe TB-epidemien innen 2030. Økt forståelse av mekanismene som gir Mtb legemiddeltoleranse og antibiotikaresistens er derfor vesentlig for å forbedre dagens TB-behandling. I denne sammenhengen har vi oppdaget og videreutviklet en ny komponents-familie av ringformete 2-pyridoner, såkalte Mycobacterial Tolerance Inhibitors (MTI). MTI har en unik virkningsmekanisme idet de gjør at Mtb blir sensitivisert under stress, noe som oppstår i vertscellen under TB-infeksjon. De gjenoppretter derved virkningen av frontlinje-medikamentet isoniazid (INH) i INH-resistente Mtb referanse-isolater. Vårt kortsiktige mål er å finne ut om MTI også virker i aktuelle kliniske Mtb-isolater med ulikt resistensmønster. Det mer langsiktige målet er å oppdage mekanismen for hvordan MTI virker for å bekjempe Mtb infeksjon (proof of concept). Dermed kan nye og enda bedre MTI også utvikles. Vi har som mål å optimalisere dagens versjon av MTI til ny terapi som kan inntas per oralt, og avdekke mekanismer for virkning og utvikling av toleranse og resistens. For å gjøre dette, tester vi effekten av MTI alene og i kombinasjon med INH og andre medikamenter på sensitive og resistente Mtb-isolater i flytende dyrkningsmedier. Vi har testet ulike versjoner av MTIs i et panel med 16 Mtb kliniske isolater med forskjellig grad og mekanisme for antibiotikaresistens. Effekten av MTI har blitt analysert ved vekst in vitro og påvisning av redoks-potensiale ved hjelp av Resazurin i mikrotiter-assay (REMA). Vi har dermed oppdaget at MTI virker godt mot de kliniske Mtb-isolatene med ulik form for resistens. Vi har også identifisert nye aktive «lead» MTI-kandidater for videre studier. I tillegg har vi undersøkt synergi av lead MTIs med ulike antibiotika brukt i TB-behandling, slik som INH og Bedaquiline. Disse synergi-studiene utfører vi blant annet ved hjelp av checkerboard-analyse. For å oppdage virkningsmekanismen til MTI, bruker vi en kombinasjon av Mtb-kulturer med og uten komponents-tilsetning, molekylærbiologi, mutantkonstruksjon, testing av MTI og ?omics metoder. Denne kombinerte tilnærmingen gjør det mulig å oppdage de molekylære mekanismene som er involvert i Mtb MTI-medikamenttoleranse og -resistens. Vi har utført proteomanalyser ved bruk av massespektrometri på Mtb-laboratoriestammer og kliniske isolater behandlet med: 1) MTI alene, 2) MTI og INH, 3) INH alene og 4) kun DMSO som kontroll. Dermed har vi identifisert cirka 2500 proteiner som er involvert i metabolske og cellulære biologiske prosesser, samt membran- og intracellulære komponenter. Vi ser også på forskjellene og likhetene i proteomet mellom disse fire behandlingene. Våre resultater har i tillegg vist at kliniske isolater med forskjellig grad av INH-resistens er følsomme for MTI, alene og i kombinasjon med INH og andre anti-mykobakterielle legemidler. Dette er viktige skritt på veien for å oppdage hvordan MTIene fungerer og for å optimalisere TB-behandling fremover.

In 2017, the WHO published the Global priority pathogen lists with the aim to promote research and development of new treatments that are effective against microbes resistant to multiple antibiotics. Among them, multi- and extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis (Mtb) caused 48% of new tuberculosis (TB) cases in some countries in 2016. Current regimens for the treatment of TB include a combination of antibiotics developed for their strong efficacy against drug sensitive bacterium. The inadequacies of present TB therapies demand discovery of new agents with unique mechanisms of action to treat Mtb infection. Towards this end, we have discovered and developed a new family of ringfused 2-pyridones (termed Mycobacterial Tolerance Inhibitors, MTIs) that invoke collateral sensitivity in Mtb by potently sensitizing Mtb to stresses encountered during infection and restoring activity to the frontline antibiotic isoniazid (INH) in otherwise INH-resistant Mtb isolates. Our short-term objectives are to demonstrate preclinical proof-of-concept for MTIs to combat Mtb infection, optimize the current lead MTIs for translation to a therapeutic, and reveal new insights into pathways of drug tolerance and resistance. Our long-term objective is to develop a new orally available antibiotic that improves the current regimens for patients with drug-resistant TB. We will also generate a deeper understanding of the MTI mode of action and their potential in synergistic interactions with other drugs. Importantly, we will also study how likely it will be for Mtb to develop resistance to combinations of MTIs and INH and other antibiotics.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

JPIAMR-JPI Antimikrobiell resistens