Dr Michaela Serpi

Cyhoeddiad

• Date
• Type

Ymchwil

Gwrthfacterol

Ymhlith bacteria gram-positif sy'n gwrthsefyll cyffuriau, efallai mai Staphylococcus aureus, sy'n gyfrifol am heintiau croen a meinwe meddal a sepsis bacteriol, yw'r pathogen o'r pryder mwyaf. Mae marwolaeth bacteremia S. aureus yn parhau tua 20–40%. Mae S. aureus yn gynyddol wrthsefyll nifer fwy o asiantau gwrthficrobaidd (ee straen sy'n gwrthsefyll methicillin (MRSA)). Mae'r vancomycin gwrthfiotig glycol-peptid yn aml yn cael ei ystyried fel dewis olaf i drin heintiau o'r fath; Fodd bynnag, mae straeniau gyda gwrthiant vancomycin (VRE) eisoes wedi'u hadrodd. Oherwydd yr anhawster cynyddol wrth drin yr heintiau hyn, mae ffyrdd newydd o atal twf S. aureus a mathau eraill o facteria (ee MRSA, C. difficile, Enterococcus faecalis, ac ati) yn cael eu ceisio'n drwm. Ar gyfer hyn rydym yn ymchwilio i foleciwlau cyffuriau bach fel atalyddion posibl synthesis asid Lipoteichoic. Dau ensym yw'r targedau penodol:

1) y synthase asidau lipoteichoic (LtaS), ensym allweddol sy'n ymwneud â synthesis math I LTA synthesis (LTAs), sef glycol-polymerau sy'n gweithredu'r peptidoglycan mewn organebau gram positif. Mae LTAs yn hanfodol ar gyfer twf bacteria gram-positif.

2) ligase protein cludwr D-alanyl (AMP ffurfio) (DltA), sy'n un o'r ensym sy'n ymwneud â swyddogaeth LTA gyda D-alanine. Blocio'r broses D-alanylation, yn arwain mewn llawer o facteria pathogenig i dueddiad uwch i wrthfiotigau cationig ac amddiffynfeydd cynnal cynyddol.   Mae diffyg D-alanine hefyd yn diddymu cynhyrchu bioffilm ac yn lleihau pathogenicity y bacteria hyn.

Ariannwyd y gwaith hwn gan wobr drawsddisgyblaethol ymddiriedolaeth Wellcome ISSF3 mewn cydweithrediad â'r Athro David Williams yn yr Ysgol Deintyddiaeth a Dr Ian Fallis yn yr Ysgol Cemeg ym Mhrifysgol Caerdydd. Mae gwobr Hadau GW4 wedi caniatáu ehangu'r cydweithio i Dr Maisem Labei ym Mhrifysgol Caerfaddon, Dr Seana Duggan ym mhrifysgol Bryste a Dr Dhara Malavia a Dr Mark Stappers ym Mhrifysgol Caerwysg.    Yr Athro Laura Mae De Luca ym mhrifysgol Messina hefyd yn cefnogi'r prosiect gyda tecniques dylunio cyffuriau â chymorth cyfrifiadur.

Ail-bwrpasu cyffuriau niwcleosid fel gwrthfiotig. Yn benodol, dangoswyd bod analogau niwcleosid a ddefnyddir wrth drin heintiau firaol a chyflyrau canser hefyd yn cael rhywfaint o effaith yn erbyn bacteria. Yn benodol, adroddwyd bod gan nifer o niwcleosidau naturiol a'u analogau a addaswyd yn synthetig weithgaredd gwrthfiotig cymedrol i dda yn erbyn gwahanol straeniau bacteriol a ffwngaidd. Mae'r cyfansoddion hyn yn targedu sawl proses hanfodol o gelloedd bacteriol a ffwngaidd fel metaboledd niwcleosid a wal gell, asid niwclëig, a biosynthesis protein. Felly, mae ganddynt botensial mawr i'w defnyddio fel gwrthfiotigau ar gyfer trin heintiau bacteriol, yn enwedig y rhai a achosir gan straeniau bacteriol aml-wrthsefyll.

Mae angen gwrthfiotigau newydd ar frys i frwydro yn erbyn cynnydd heintiau oherwydd micro-organebau sy'n gwrthsefyll cyffuriau. Ar hyn o bryd rwy'n archwilio potensial hen niwcleosidau a'u analogau newydd i frwydro yn erbyn ymwrthedd gwrthficrobaidd.

Mae'r gwaith hwn ar y cyd â Dr Mandy Wootton, Gwyddonydd Arweiniol yn yr Uned Cemotherapi Gwrthficrobaidd Arbenigol yn Microbioleg Caerdydd a gyda Dr Hans Steenackers o Ganolfan Microbaidd a Phlanhigion Geneteg, Heverlee, Gwlad Belg.

Anhwylderau storio lysosomal

Mae'r rhain yn anhwylderau metabolaidd genetig prin oherwydd diffygion mewn swyddogaethau lysosomal, fel arfer yn amlwg o fabandod gyda rhai plant yn cael problemau meddygol difrifol sy'n peryglu bywyd. Ynghyd â Dr Emyr Lloyd-Evans, biolegydd sy'n arbenigo ar sffinolipid yn Ysgol y Biowyddorau ym Mhrifysgol Caerdydd, rydym yn gweithio i ddatblygu analogau cyfansoddyn naturiol sy'n gallu atal y synthase glwcosylceramide, ensym sy'n ymwneud â chlefyd Gaucher. Ynghyd â Dr Fabrizio Pertusati a Dr Emyr Lloyd-Evans, rydym hefyd yn edrych ar fersiynau newydd o'r cysteamine cyffuriau a'r miglustat, a fydd yn feddyginiaeth fwy effeithiol a mwy diogel ar gyfer trin dau gyflwr prin a geneteg, sy'n peryglu bywyd yn y drefn honno cystinosis a chlefyd Nieman Pick. Mae grant ISSF3 Ymddiriedolaeth Wellcome (49k) yn cefnogi'r ymchwil ar gyfer y cystinosis ar hyn o bryd.

Cynhelir yr ymchwil hon mewn cydweithrediad â Dr Lloyd-Evans yn Ysgol Biowyddoniaeth Caerdydd a Dr Fabrizio Pertusati yn Ysgol Fferylliaeth Caerdydd.

Gwrth-ganser

Mewn cydweithrediad â NuCana, cwmni  biofferyllol clinigol, rwy'n defnyddio technoleg ProTide i drawsnewid rhai o'r asiantau cemotherapi a ragnodir fwyaf, analogau niwcleoside, yn feddyginiaethau mwy effeithiol a mwy diogel. Mae asiantau gwrth-ganser math ProTide yn goresgyn y mecanweithiau gwrthiant allweddol sy'n gysylltiedig ag analogau niwcleosid gan wella eu heffeithiolrwydd yn y therapïau canser. Ar wahân i ddatblygu cyffuriau gwrth-ganser newydd, rydym wedi sefydlu rhwydwaith ymchwil gyda'r Athro David Harrison yn Ysgol Meddygaeth Prifysgol St Andrew a'r Athro Chris Pepper yn Ysgol  Feddygaeth Brighton a Sussex i ymchwilio i'r mecanwaith biolegol a biocemegol y tu ôl i weithgarwch gwell y prodrugs.

Bywgraffiad

Graddiais mewn Gwyddorau Fferyllol yn 1998 o Brifysgol Talaith Cagliari. Ar ôl hyfforddeiaeth fer yn Rhone Poulenc Rorer yng Nghanolfan Ymchwil Vitry Alfortville ym Mharis (FR) yn 2000 dyfarnwyd Cymrodoriaeth Croeso Glaxo i mi ymuno â grŵp ymchwil yr Athro Roberto Pellicciari ym Mhrifysgol Perugia (yr Eidal) lle cwblheais fy PhD mewn Cemeg Feddyginiaethol yn 2005 gydag ymchwil wedi'i gyfeirio at y maes niwroddirywiol ac mewn cydweithrediad â'r cwmni fferyllol Lundbeck yn Copenhagen (DK). Yn ystod fy PhD dyfarnwyd Cymrodoriaeth Safle Hyfforddi Marie Curie i mi, a roddodd gyfle i mi dreulio chwe mis yn gweithio yn Ysgol Fferylliaeth Frenhinol Denmarc yn Copenhagen (DK). Yn 2005 ymunais â grŵp cemeg feddyginiaethol yr Athro Chris McGuigan ym Mhrifysgol Caerdydd gan weithio tan fis Ionawr 2008 fel ôl-ddoethuriaeth ar gemeg carbohydrad analogau glwcosamine N-acetyl ar gyfer prosiect darganfod cyffuriau osteoarthritis a noddir gan y cwmni fferyllol Bioberica. O fis Ionawr 2008 i fis Ionawr 2011 rwyf wedi gweithio i ddylunio analogau niwcleosid niwcleosid cylchol ar gyfer trin heintiau firaol fel cymrawd ôl-ddoethurol a ariennir gan NIH ym Mhrifysgol Southern California (LA, UDA) yng Ngrŵp yr Athro Charles E. McKenna. Yn 2011 roeddwn yn ôl ym Mhrifysgol Caerdydd yn gweithio fel Cydymaith Ymchwil yn gyntaf ar gyfer prosiect gwrthfeirysol a ariannwyd gan Inhibitex/BMS (2011-2012) ac yna fel Cymrawd Ymchwil ar gyfer rhaglen oncoleg a noddir gan NuCana. Ym mis Hydref 2020 cefais fy mhenodi'n ddarlithydd mewn cemeg feddyginiaethol yn Ysgol Cemeg Prifysgol Caerdydd. Mae fy niddordeb ymchwil yn cwmpasu gwahanol feysydd o ddarganfod cyffuriau megis datblygu asiantau gwrthganser a gwrthficrobaidd, yn ogystal â moleciwlau bach ar gyfer trin clefydau prin.