Läkemedel Utvecklat nya miljövänliga antibiotika

Nya antibiotika bör minska miljöpåverkan

Sammanställningen av antibiotika i miljön är ett stort problem, främst för att det leder till ökad utveckling av resistenta patogener. Forskare vid Leuphana University Lüneburg har nu utvecklat ett antibiotikum som inte ackumuleras i miljön och därmed kan förhindra utveckling av resistens.

Forskarna fokuserade sin forskning på bredspektrumantibiotikum ciprofloxacin, som används ofta och för medicinskt bruk - liksom andra antibiotika - i stort sett oförändrad i miljön. Där förbli drogerna aktiva och till och med utvecklingen av resistenta patogener främjas av små koncentrationer av läkemedlet, laget ledt av professor Dr. med. Klaus Kümmerer från Leuphana University. Forskarna har därför utvecklat ett antibiotikum av denna klass av ämnen, vilket gör sig ineffektivt genom naturliga sönderdelningsprocesser i miljön.

Konventionella antibiotika ackumuleras i miljön och främjar utvecklingen av resistenta patogener. Forskare har nu utvecklat ett nytt antibiotikum som sönderdelas efter användning och är betydligt mer miljövänligt. (Bild: denisismagilov / fotolia.com)

Anrikning av antibiotika i miljön

Enligt experterna används ca 33 ton av den aktiva beståndsdelen ciprofloxacin varje år i Tyskland inom human- och veterinärmedicinen - och antalet ökar. Emellertid sönderdelas inte ciprofloxacin i miljön efter att ha lämnat kroppen och är inte biologiskt graderad. Istället berikar den aktiva substansen sig i vatten, deras sediment eller avloppsslam. Med användning av avloppsslam som gödningsmedel kan ciprofloxacin också hittas i marken. Dessutom införs den aktiva ingrediensen genom användning i djurhållning direkt med gödseln i jorden.

Efterfrågan på nedbrytbara aktiva ingredienser

Även låga nivåer av ciprofloxacin i mark eller sediment och vatten kan bidra till spridning av resistens, enligt forskarna. Dessutom, ciprofloxacin - liknar andra aktiva farmaceutiska ingredienser - absorberas av livsmedelsväxter. För att minska miljöpåverkan och risken för antibiotika måste aktiva ingredienser användas som är biologiskt nedbrytbara och sönderdelas. Här är svaret från Lüneburg-forskarna "Godartad av Design". Ett tillvägagångssätt där nya molekyler är konstruerade för att bli mer miljövänliga.

Fem års forskning

Forskarna fokuserade sitt arbete på den aktiva substansen ciprofloxacin, eftersom den används ofta och är kvar i miljön under en särskilt lång tid. Under fem år har de utvecklat ciprofloxacin för att utveckla ett antibiotikum som "sönderdelas efter medicinskt bruk och är inte längre aktivt", enligt universitetets tillkännagivande. För detta måste vi först "lära känna molekylen mycket bra", betonar Dr. med. Christoph Leder från Leuphana University.

Funktionsmedel nu tillgängliga

Utmaningen var att så klyftigt destabilisera läkemedlets kemiska bindningar att de förblir tillräckligt stabila i blodet, men sönderdelas efter att de passerat genom kroppen. Detta har uppnåtts av forskarna och de nyutvecklade aktiva ingredienserna har redan patenterats av Leuphana University. Professor Kümmerer betonar att aktiva ingredienser nu finns tillgängliga som fungerar i provröret. Det finns dock fortfarande ingen färdig läkemedel. Det här är nu uppgiften för potentiella partners inom läkemedelsindustrin.

Klärprozess en inkubator för resistenta bakterier

Behovet av biologiskt nedbrytbara antibiotika är stor. För att klargöra, dr. "Till den som används i Tyskland årligen belopp som skall spädas till en säker koncentration." Läder som ensamma ciprofloxacin sju gånger vattenvolymen av Bodensjön skulle krävas särskilt problematisk är effekten av antibiotika i avloppsvatten, enligt experten, med hänvisning till tidigare studieresultat. Eftersom bakterierna av vildtypen verkligen attackeras av drogerna, men de resistenta mutanterna inte reagerar och kan fortsätta att dela. Således blir hela reningsprocessen en "inkubator för resistenta bakterier" Läder. Enligt de senaste resultaten är signifikant lägre koncentrationer än vad som tidigare ansågs vara en fördel för de muterade bakterierna.

Nedbrytbarhet i miljön som ett godkännandekriterium

Professor Kümmerer och kollegor hoppas med tanke på vilka nya studieresultat tyder på att i framtiden nedbrytbarhet av antibiotika och andra läkemedel är ett erkännande kriterium i miljön, eftersom möjligheten har nu visats. Sammantaget kan framgången bli en "game changer" eftersom "nya molekyler öppnar också upp nya möjligheter på marknaden, särskilt om de fick installeras i detta fall deras miljöpåverkan från början", säger professor Kümmerer. (Fp)