Da forskerne begynte å oppdage effekten av antibiotika på 40- og 50-tallet, trengte ikke forskerne mer enn å finne neste vidundermiddel ved å øse opp litt jordsmonn, kultivere mikrobene som vokste frem og isolere molekylene som mikrobene dannet for å vinne frem i konkurransen om de mest virkningsfulle stoffene. Nå er situasjonen den at motstoffene som ble oppdaget den gangen ikke lenger har effekt på grunn av overforbruk, og slik har ført til at de patogenene som stoffene engang beskyttet oss mot, er blitt resistente. Nå er imidlertid en ny type antibiotika funnet ved en grundig gjennomgang av alle kjemikaliene som blir produsert av 10 000 jordmikrober.
Det har vært et desperat behov for å utvikle nye typer av antibiotika. De fleste virkningsfulle antibiotika som blir fremstilt i dag, er fortsatt produsert av mikrober fremfor syntetiske derivater eller narkotiske midlerdesignet via målbaserte skjermer. Noen forskere bestemte seg derfor for å gå tilbake til det gamle tegnebordet. Men fordi de ikke lenger kan benytte jordmikrober fra dyrket mark fordi den er blitt plukket rent for lavthengende frukt, må forskerne i stedet benytte mikrobiell ”mørk materie” – de 99 % av alle arter som gror vilt, men som ikke kan bli dyrket under laboratorielle forhold.
Noen forskere i Boston har funnet ut hvordan de kan kultivere disse artene. De laget en innretning med masse hull som de putter i fortynnet jord slik at en eneste bakteriell celle passer inn i hvert hull. Så tildekker de hele innretningen med halvgjennomtrengelige membraner og putter alt sammen tilbake i jorden. Næringselementer og vekstfaktorer er i stand til å trenge gjennom slik at bakteriene tror de befinner seg i sitt naturlige element – de forstår ikke at de er blitt ”kidnappet” og vokser opp i et laboratorium.
Så fort en tilstrekkelig stor bakteriekoloni har vokst frem i hvert av hullene, lager forskerne ekstrakter ut av disse koloniene og bestråler kjemikaliene for å se om de er i stand til å drepe staphylococcus aureus. Ved å bestråle 10 000 bakterielle isolater på denne måten ble det nylig oppdaget en ukjent art bakterier som frembringer en ny type antibiotika som er kjemisk distinkt forskjellig fra noen av dem vi bruker i dag. De kaller denne formen for antibiotika for teixobactin. I tillegg til å drepe staphylococcus aureus, dreper teixobactin en masse andre vederstyggeligheter som MRSA, C. difficile, Bacillus antrhacis og Streptococcus pneumoniae, bare for å nevne noen. Det var heller ingen bivirkninger i form av forgiftning av celler fra mus eller mennesker i den kulturen som ble dyrket frem, heller ikke hos mus som var infisert med MRSA.
Teixobaction virker gjennom å binde seg til byggeklossene som en viss klasse bakterier (Gram-positive bakterier) benytter for å komponere den beskyttende celleveggen. Dette forhindrer på en effektiv måte syntesen av celleveggen. Mer presist sørger teixobactin for at det ikke oppstår syntese av peptidoglycan, en polymér av aminosyrer og sukker som er den primære komponenten i celleveggen ved å forbinde seg med en av sine forløpere, lipid II. Og den motvirker syntesen med en av de andre komponentene som danner celleveggen, teichoic-syre med sin forløper, lipid III.
Mange antibiotika retter seg mot bakterielle proteiner, og resistens mot antibiotika oppstår når de bakterielle genene utvikler seg – de muterer for å danne mutante proteiner som antibiotikumet ikke lenger kan interagere med. Men prosessen for å danne lipider er ikke innkodet i genene på samme måten som instruksjonene for å lage proteiner. Lipider er generert i celler gjennom en biosyntetisk prosess som starter med enkle forløpere av organiske kjemikalier.
Det faktum at teixobactin retter seg mot lipider, ikke mot proteiner som er i stand til å mutere, betyr at bakterier blir hardt presset til å utvikle resistans. Vancomycin, et spesielt skadelig antibiotika, retter seg også mot lipid II, og det tok 30 år for å utvikle resistans mot vancomycin. Til slutt var patogener i stand til også å bli resistente mot vancomycin, og de trengte ikke å gjøre dette ved å utvikle nye proteiner. I stedet tok de gener fra bakterien som produserer vancomycin – gener som disse bakteriene brukte for å beskytte seg mot sitt eget drepende produkt.
Heldigvis trenger ikke det nylig oppdagede basisen som danner teixobaction en genetisk kodet metode for å beskytte seg selv. Den er en Gram-negative bakterie, noe som betyr at den har en ugjennomtrengelig ytre membran som beskytter dens cellevegg. Dette tillater bakteriens cellevegg å bli strukturert på en helt annen måte.
I og med at teixobactinets vert ikke må ha en selvbeskyttende mekanisme, er det heller ingen ting som kan bli “snappet” av andre bakterier. Det er dermed ikke bare en ny klasse narkotiske midler, den kan også åpne veien for oppdagelsen av nye medisiner: Ved å isolere Gram-negative og positive Gram-bakterier som kun angriper den andre klassen i og med at det ikke finnes selvbeskyttende mekanismer som kan bli kopiert. Disse narkotiske stoffene kan vise seg å være fullstendig uimotståelige.
Teixobaction virker gjennom å binde seg til byggeklossene som en viss klasse bakterier (Gram-positive bakterier) benytter for å komponere den beskyttende celleveggen. Dette forhindrer på en effektiv måte syntesen av celleveggen. Mer presist sørger teixobactin for at det ikke oppstår syntese av peptidoglycan, en polymér av aminosyrer og sukker som er den primære komponenten i celleveggen ved å forbinde seg med en av sine forløpere, lipid II. Og den motvirker syntesen med en av de andre komponentene som danner celleveggen, teichoic-syre med sin forløper, lipid III.
