緬因州一塊草地下方土壤中細菌能產(chǎn)生一種新的抗生素,這種抗生素可能對解決抗生素耐藥問題提供解決方案緬因州一塊草地下方土壤中細菌能產(chǎn)生一種新的抗生素,這種抗生素可能對解決抗生素耐藥問題提供解決方案,盡管這種抗生素仍然沒有開展人體實驗,研究發(fā)現(xiàn),病原菌不容易進化出耐受該抗生素的能力。
這一新研究今天發(fā)表在《自然》,研究負責人是波士頓東北大學Kim Lewis教授,報道的新型抗生素被命名為teixobactin
動物實驗發(fā)現(xiàn),teixobactin能有效治療小鼠抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染,在培養(yǎng)條件下,teixobactin可成功消滅結核菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,這兩種細菌是造成皮膚、血液和肺部感染的重要病原菌。
teixobactin也能消滅炭疽桿菌和梭菌,這兩種菌是導致腹瀉的重要原因。
Kim Lewis教授說,如果一切順利,2年后將開始teixobactin的臨床試驗。如果在人體實驗獲得成功,這可能為人類戰(zhàn)勝耐藥菌感染提供新的工具。
用于發(fā)現(xiàn)這種抗生素的關鍵技術設備是一種能培養(yǎng)土壤細菌的裝置,利用這種裝置將能發(fā)現(xiàn)更多新型抗生素,這種裝置能將無法培養(yǎng)的細菌變成可培養(yǎng),這將對發(fā)現(xiàn)更多來自細菌的成分提供可能。
加拿大麥克馬斯特大學生物化學家Gerard Wright對這一技術非常贊賞。
2014年,WHO認為現(xiàn)在已經(jīng)進入后抗生素時代,是警告許多細菌出現(xiàn)耐藥,許多病原菌無有效藥物對抗,新世紀大量患者可能會因為普通細菌感染死亡,似乎是回到抗生素發(fā)現(xiàn)前的時代。
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌可能已經(jīng)從醫(yī)院擴散到社區(qū)。2013年,已經(jīng)48萬新增多藥物耐受結核感染患者。
回顧歷史可以發(fā)現(xiàn),許多著名的抗生素都是上世紀中葉被科學家發(fā)現(xiàn)的,這些抗生素本質上是一種微生物進化過程中產(chǎn)生的,為競爭資源殺死其他細菌的工具。但是科學家并沒有發(fā)現(xiàn)teixobactin,原因是Eleftheria terrae等細菌無法進行實驗室培養(yǎng)。
Lewis和同事Slava Epstein建立了一種培養(yǎng)E. terrae細菌的新設備iChip,這種裝置能利用土壤中的天然成分,培養(yǎng)出土壤中的單一細菌,培養(yǎng)過程中將這種裝置埋在土壤中,土壤中的成分能通過擴散進入裝置內,幫助細菌利用土壤中的營養(yǎng)生長。
一般情況下,只有1%的土壤細菌能進行培養(yǎng),利用這種裝置可以讓50%的土壤細菌生長。
科學家對1000中土壤細菌的克隆進行測試,以觀察這些細菌是否能阻止S. aureus的生長,通過這種方法獲得了25種潛在的抗生素,其中teixobactin是最有應用潛力的新型抗生素。
所以說這種teixobactin最有潛力,是因為這種抗生素將讓病原菌難以產(chǎn)生耐藥性。
Teixobactin殺死細菌的方式是結合細菌細胞壁的脂肪酸,大部分抗生素的作用目標是蛋白質,細菌容易通過基因突變對蛋白質的結構進行改造,以逃避抗生素的作用,但脂肪酸的結構相對穩(wěn)定,細菌很難應對。
雖然不能預測臨床是否能成功,但這種策略確實讓科學家有很大興趣。雖然不能說細菌絕對不可能產(chǎn)生耐藥,但能產(chǎn)生的幾率非常小。
雖然研究證明這種抗生素能殺死結核和耐藥金黃色葡萄球菌,但病原菌的類型非常多,因此仍需要對更多細菌進行驗證。
毒性是許多抗生素最終失敗的原因。動物實驗發(fā)現(xiàn),Teixobactin幾乎沒有任何毒性,說明這種抗生素安全性比較高,當然人體的安全性也需要驗證。
不過,teixobactin對G陰性細菌沒有殺傷效果,G陰性細菌也有一些惡性致病菌如肺炎克雷伯菌,這種細菌幾乎可對所有抗生素耐藥。不過利用iChip技術將能尋找到對抗G陰性細菌的理想抗生素。
文章來源:科學網(wǎng)
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