Kolme vuotta sitten suomalaistutkijoilla oli edessään puhdas pöytä.

Alkamassa oli täysin uudenlaisen antibiootin kehittäminen. Tutkimuksen kohteeksi valikoitunut lääkevaikutuskohde oli varsin tuntematon: bakteerien väliseen viestintään osallistuva proteiini, LsrK-kinaasi.

– Tiesimme, että proteiini oli kiinnostava, mutta juuri muuta meillä ei ollut, kertoo tietokoneavusteisen lääkesuunnittelun professori Antti Poso Itä-Suomen yliopiston farmasian laitokselta.

Kyseistä kohdetta vastaan ei ollut kukaan kehittänyt lääkettä: ensimmäistäkään potentiaalista molekyyliä ei ollut olemassa.

Itse asiassa lääkkeen kohteena olevan proteiinin rakennettakaan ei vielä tunnettu tarkkaan.

LsrK-kinaasi mahdollistaa bakteerien välisen tiedonvaihdon. Tämä vaikuttaa siihen, kuinka bakteerit pystyvät kasvamaan ihmisessä infektion aikana.

Nykykäsityksen mukaan LsrK-kinaasin toimintaa estämällä on mahdollista heikentää sekä bakteerien kasvua että leviämistä. Ongelmana on kuitenkin ollut toimivien LsrK-kinaasin estäjien puuttuminen.

Itä-Suomen yliopiston tutkijat käyttivät tietokoneavusteisia menetelmiä löytääkseen tehokkaat molekyylit ja selvittääkseen niiden tarkemman toimintamekanismin.

– Bakteerit muodostavat biofilmiä ja suojaavat itsensä: tämä uudentyyppinen lääke iskee tähän kohtaan, Poso sanoo.

Kun tutkimusryhmän hypoteesi LsrK-kinaasin rakenteesta osoittautui paikkansa pitäväksi, sille aukesi todellinen mahdollisuus viedä molekyylejä eteenpäin. Jatkokehittelyssä onkin useampia potentiaalisia molekyylejä LsrK-kinaasin toiminnan estämiseen.

– Molekyylien tehoa on saatava vielä paremmaksi. Toinen seikka on se, että meidän pitää aktiivisesti parantamaan molekyylien lääkkeen kaltaisia ominaisuuksia, Poso toteaa.

– Esimerkiksi in vivo -kokeissa lääke pitää saada oikeaan kohdekudokseen riittävässä pitoisuudessa.

Uudenlaisen bakteerilääkkeen kehittäminen alkoi jo vuonna 2015 osana Euroopan unionin Integrate-tutkimushanketta.

Uusia antibiootteja tarvitaan, koska nykyisin käytössä olevat lääkkeet ovat yhä useammin tehottomia erilaisia resistenttejä bakteerikantoja vastaan.

– Mikä on todella tärkeää, on se, että tämä ei ole ainoa uudenlainen lääke, mitä parhaillaan tutkitaan. Cambridgen yliopiston tutkijat ovat löytäneet toisen potentiaalisen antibioottivaikutuskohteen ja slovenialaiset kolmannen. Näitä on työn alla, Poso kertoo.

Suomalaistutkijoiden kehittämä molekyyli on kuitenkin edennyt toistaiseksi pisimmälle. Työtä on tehty laajassa yhteistyöverkostossa. Molekyylien suunnittelu ja tietokoneavusteiset seulonnat ovat tapahtuneet Itä-Suomen yliopistossa, molekyylien testaus taas Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa sekä Suomen molekyylilääketieteen instituutissa.

Edessä on vielä vuosien työ, ennen kuin antibiootti mahdollisesti saadaan kliiniseen käyttöön.

– Meillä on seuraavan sukupolven molekyyli haussa ja teemme koko ajan laajempaa biologista testausta.