ผู้เขียนอาวุโส Audrey R. Odom John, MD กล่าวว่า "เราได้สร้าง "Trojan Horse" ขึ้นมาเพื่อให้ยาปฏิชีวนะเข้าถึงเนื้อเยื่อที่ต้องการได้โดยไม่ถูกรบกวน จนกว่าแบคทีเรียจะกระตุ้นตัวยา ทำให้เกิด "กองทัพ" ของยาปฏิชีวนะได้อย่างมีประสิทธิภาพ , PhD, หัวหน้ากองโรคติดเชื้อในเด็กที่ CHOP. "การใช้การออกแบบที่มีโครงสร้างเป็นแนวทาง เราได้พัฒนาวิธีใหม่ในการออกแบบยาปฏิชีวนะที่ดีขึ้น เนื่องจากความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการดื้อยาต้านจุลชีพ เราคิดว่านี่เป็นก้าวสำคัญที่จะก้าวไปข้างหน้า"

การดื้อยาต้านจุลชีพเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของประชาชน โดยมีการประมาณการบางอย่างบ่งชี้ว่าการติดเชื้อที่ดื้อยาต้านจุลชีพจะทำให้มีผู้เสียชีวิตมากถึง 10 ล้านคนต่อปีภายในปี 2593 เพื่อต่อสู้กับภัยคุกคามด้านสาธารณสุขนี้ นักวิทยาศาสตร์จะต้องพัฒนายาปฏิชีวนะใหม่ที่มีลักษณะทางเคมีที่แตกต่างกันออกไป สามารถหลีกเลี่ยงการดื้อยาต้านจุลชีพได้ แต่ความพยายามส่วนใหญ่ในการทำเช่นนั้นล้มเหลวในแบบจำลองสัตว์หรือมนุษย์ หรือไม่สามารถรับการรักษาในระดับที่เพียงพอต่อเนื้อเยื่อที่ต้องการ

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิจัยได้ใช้แนวทางใหม่ซึ่งอาศัยการใช้ประโยชน์จากการเผาผลาญของแบคทีเรีย ซึ่งเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ยาที่ยับยั้งกระบวนการเหล่านี้สามารถกำจัดแบคทีเรียได้ แต่กลุ่มเคมีที่จะยับยั้งเอนไซม์เหล่านั้นมีประจุเป็นลบ ซึ่งป้องกันไม่ให้ยาเข้าสู่เซลล์ ทำให้เกิดความท้าทาย

วิธีหนึ่งที่จะเอาชนะความท้าทายนั้นคือการปิดบังประจุลบที่ไม่ต้องการด้วยสารเคมีด้วยสารเคมีอีกกลุ่มหนึ่ง กลยุทธ์นี้เรียกว่า prodrugging เพิ่มเกราะป้องกันที่เรียกว่า "ม้าโทรจัน" ซึ่งปิดบังประจุลบ ปล่อยให้ยาเข้าไปในเซลล์ จากนั้นนำออกระหว่างการดูดซึมเพื่อให้ยาปฏิชีวนะเดิมถูกดูดเข้าไป . อย่างไรก็ตาม prodrug ยังต้องทนต่อเอนไซม์ที่เป็นโฮสต์ มิฉะนั้น prodrug mask จะถูกลบออกเร็วเกินไป และยาจะไม่ไปถึงเนื้อเยื่อที่ต้องการ

Staphylococcus aureus เนื่องจากเชื้อ S. aureus (MRSA) ที่ดื้อต่อ methicillin ได้รับการระบุว่าเป็น "ภัยคุกคามร้ายแรง" โดยศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค นักวิจัยมองหาเอนไซม์จากแบคทีเรียที่มีปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมายเฉพาะที่จะไม่โต้ตอบกับเอนไซม์ของโฮสต์ . การทำเช่นนี้ พวกมันสามารถจำแนกลักษณะของเอนไซม์สองชนิด คือ GloB และ FrmB ซึ่งแต่ละตัวมีความจำเพาะของซับสเตรต นั่นคือ โมเลกุลที่จำเพาะสูงซึ่งพวกมันจะทำปฏิกิริยากับมัน และที่สำคัญ ความจำเพาะเหล่านั้นแตกต่างจากของมนุษย์ เอนไซม์ ดังนั้น เอ็นไซม์เหล่านี้สามารถกำจัดสารเติมแต่ง prodrug ออก กระตุ้นยาปฏิชีวนะ โดยไม่ต้องให้ prodrugs ถูกย่อยสลายโดยโฮสต์ก่อน

เมื่อพิจารณาแล้วว่า GloB และ FrmB เป็นเป้าหมายของเอนไซม์แบคทีเรียที่เหมาะสม นักวิจัยได้กำหนดโครงสร้างสามมิติของ GloB และ FrmB ซึ่งยืนยันตำแหน่งที่ใช้งานของพวกเขาและจะช่วยให้สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีเป้าหมาย FrmB และ GloB ตามโครงสร้างของโครงสร้างได้อย่างต่อเนื่อง

"งานนี้ปูทางสำหรับการพัฒนาที่มีโครงสร้างเป็นแนวทางของ prodrugs เฉพาะของ S. aureus และสร้างท่อสำหรับระบุเอนไซม์ที่กระตุ้นการทำงานของจุลินทรีย์เพิ่มเติม" จอห์นกล่าว "เราคาดว่าแนวทางเหล่านี้จะเป็นแนวทางในการพัฒนาสารต้านจุลชีพชนิดใหม่ และนำไปสู่คลังแสงที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นของสารประกอบต้านการติดเชื้อที่มีความจำเพาะเจาะจงสำหรับจุลินทรีย์เหนือโฮสต์ของมนุษย์"บาคาร่า สมัครบาคาร่า