在過去十年中的大部分時間里，波士頓的一個科學家小組一直過著與土壤打交道的生活。之所以會這樣，是因為他們在研究一類從前無法在實驗室中培養(yǎng)的細菌，從而希望找對新的抗生素資源。功夫不負有心人，他們的努力終于有了回報。
近日，發(fā)表在《自然》雜志的上的一項研究中，這個來自美國東北大學的研究小組報告了他們最新的突破進展。他們發(fā)現了一種新的抗生素有望解決細菌耐藥性難題。對于這樣的結論不免引來很大的質疑聲，但是如果該化合物通過臨床試驗，那必將成為對抗各種細菌感染的重磅武器。說了這么多，你們有沒有對這種抗生素產生好奇心呢？
許多現有的抗生素（包括青霉素）都是人類通過培養(yǎng)自然界中的微生物而被發(fā)現的。細菌通過這些抗生素互相殘殺，爭奪資源。而這些被發(fā)現的抗生素都有一個共同的特點，就是對應的細菌都能夠在實驗室培養(yǎng)。這也是該新研究發(fā)現的叫做teixobactin的新型抗生素與眾不同的地方。
新設備iChip
產生teixobactin的細菌是一種無法在實驗室中培養(yǎng)的細菌。在這項研究中，生物學家Kim Lewis和東北大學的微生物生態(tài)學家Slava Epstein開發(fā)了一種新的設備iChip，該設備利用土壤中的天然成分可以培養(yǎng)出土壤中的細菌。
研究人員將iChip埋在土壤中，環(huán)境中的營養(yǎng)分子會進入到iChip中，這使得細菌比在培養(yǎng)皿中更加能夠茁壯成長。通常情況下，只有約1%的土壤微生物能夠在實驗室生長， iChip將百分比提高到了50%。
為了測試這些土壤微生物的抗菌性，研究人員讓它們與會導致嚴重皮膚和呼吸道感染的金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）在實驗室的培養(yǎng)皿中進行“決斗”。然而，從能夠有效殺死金黃色葡萄球菌的細菌中分離出了1000種化合物，并進行檢測。最終發(fā)現了25種潛在的抗生素，而teixobactin是具吸引力的候選者。
新抗生素Teixobactin
Teixobactin是由從美國緬因州草地上發(fā)現的叫做Eleftheria terrae的細菌產生的。Teixobactin能夠殺死多種細菌，包括很多人類的病原體。最讓人驚喜的是，這些病原菌無法對Teixobactin產生耐藥性。
Teixobactin表現出了比萬古霉素更好的抗菌效果。萬古霉素是治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）長期依賴的藥物。對感染MRSA的小鼠進行治療發(fā)現，Teixobactin以比萬古霉素更低的劑量讓被感染的小鼠達到了100%的存活率。除此之外，能夠導致肺結核的結核分枝桿菌也能夠被Teixobactin殺死。實驗還表明，Teixobactin對人體細胞無毒性。
那么，細菌為何難以對Teixobactin產生耐藥性呢？
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。
Kim Lewis教授說：“首次人類臨床試驗將在兩年內開始，如果試驗成功，這種藥物有可能在10年內廣泛使用。病原體獲得抗藥性的速度遠快于我們研發(fā)新抗生素的速度，這會導致人類健康出現危機?！?/div>
愛丁堡大學傳染病學的Mark Woolhouse博士稱：“新抗生素的任何報告都是喜人的，而最讓我激動的是這項研究的發(fā)現僅僅揭開了冰山一角?！?/div>
局限性和質疑聲
目前的研究表明，Teixobactin對革蘭氏陰性菌不起作用，不過利用iChip技術也許會找到對抗革蘭氏陰性菌的新型抗生素。此外，這種化合物的溶解性有限，如果研究人員可以改善其溶解性，那么或許就可以發(fā)揮更廣的治療用途。
帝國理工學院的Angelika Gründling博士讀完這篇論文后表示：“我們需要記住的是，新抗生素目前只對某些細菌有效。論文中描述的新抗生素尚未在人類身上進行測試，有可能它并非像我們期盼中的那樣有效，而且也可能存在未知的副作用限制它的使用?！?/div>
世界衛(wèi)生組織將細菌耐藥性描述為現代醫(yī)學面臨的最顯著全球風險之一。近日一項報告表示，到2050年，細菌耐藥性每年可能會奪走1000萬人的生命，比現在死于癌癥的人數還多。后抗生素時代正是需要這樣的新型抗生素注入新的力量。
(審核編輯: 豬豬俠)
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