Opheldering van de octahydrobenzo[j]phenantridinediones als mogelijke redox cyclers in Mycobacterium tuberculosis.

Octahydrobenzo[j]phenanthridinediones (OQDs) zijn potente antituberculaire moleculen met een Minimale Inhibitorische Concentratie (MIC) vanaf 0.22 µM ten opzichte van antibiotica gevoelige en multi-drug resistente Mycobacterium tuberculosis (Mtb) stammen. Bijkomend werd voor de ester-analogen van deze moleculen een selectiviteitsindex (CC50/MIC) van bijna 200 bekomen. In een Mtb-BALB/c muis infectiemodel werd de bacteriële lading gereduceerd met 99% na behandeling met 25 mg/kg van de lead compound. Preliminaire data tonen aan dat de OQDs hoogstwaarschijnlijk interfereren met de bacillaire redoxhomeostase en een toename in intracellulair reactief zuurstofgehalte veroorzaken. Het doelwit voor quinone analogen is, volgens de literatuur (alhoewel betwist), mycothione reductase (Mtr). Het Mtr enzym controleert de intracellulaire reductieve omgeving door het laag moleculair thiol koppel mycothiol/mycothion, dat fungeert als het belangrijkste redoxkoppel in Mtb, in zijn gereduceerde vorm te houden. De OQDs zouden werken als redox cyclers met Mtr, waardoor diens functie wordt verstoord. Daarenboven zou de reactie van de OQDs met Mtr leiden tot een waaier aan vrije radicalen waaraan de bacterie uiteindelijk zal bezwijken. Vermits de bacillaire redox homeostase een nog onontgonnen doelwit is, kunnen de OQDs gebruikt worden om Mtr als innovatief doelwit voor de ontwikkeling van nieuwe mycobacteriocidale moleculen te onderzoeken. Met dit project willen we dan ook bepalen hoe de activiteit van de OQDs wordt gemedieerd. Hiervoor zullen celvrije modellen worden ontwikkeld waarin het vooropgestelde doelwit recombinant tot expressie zal worden gebracht en de affiniteit met de OQDs zal worden bevestigd. Bovendien zullen we de redox status volgend op blootstelling aan OQDs moleculen zowel binnen de gastheelcel, de macrofaag, als in de bacterie zelf bestuderen. Op deze manier zal het onderzoek bijdragen aan het ontrafelen van het actiemechanisme van de OQDs en het begrijpen van de bacillaire redox homeostase. Daarnaast zal het de nodige proof of concept genereren om op lange termijn nieuwe antituberculaire geneesmiddelen te kunnen ontwikkelen.

Trefwoorden:REDOX HOMEOSTASE, TUBERCULOSE, ONTWIKKELING VAN GENEESMIDDELEN, MICROBIOLOGIE

Disciplines:Microbiologie, Systeembiologie, Immunologie, Laboratoriumgeneeskunde