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我们离杀死超级细菌又近了一步

科普小知识2021-10-20 14:56:26
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几天前,布朗大学的一组科学家宣布,通过计算机模拟和实验室实验,发现了一种新的抗生素,这种抗生素有望对抗对传统抗生素有耐药性的“超级细菌”。这项研究发表在权威杂志《自然》上。

我们离杀死超级细菌又近了一步

世界卫生组织预测到2050年,超级细菌将超过癌症成为世界头号杀手。它不仅会影响住院病人、严重病人和老年人,还会影响每个人。细菌只需要2年就能产生抗生素耐药性,但开发新的抗生素并将其应用于实践需要10-15年甚至更长的时间。耐药葡萄球菌会给人们带来致命的打击。它们几乎无处不在,从周围环境到我们的皮肤,并且具有致命的毒性,导致严重的血液、骨骼和器官感染。因此,迫切需要开发新的抗超级细菌的抗生素。

这项研究是由布朗大学沃伦·阿尔珀特医学院的传染病教授、罗德岛医院和米里亚姆医院的传染病部门负责人埃莱夫特里奥斯·迈洛纳基斯博士领导的。该团队用创新的方法筛选了82,000种合成化合物,这些化合物可以用作有效的抗生素,但对人体无毒。最后,他们发现了85种可以降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)杀死实验室蛔虫的能力的化合物,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是一种可以抵抗多种抗生素的葡萄球菌。其中,选择了两种合成的类视黄醇作为进一步研究的候选化合物。视黄酸在化学上与维生素A相关,可用于治疗各种健康问题,包括痤疮和癌症。

这些视黄酸对超级细菌构成威胁,因为它们能破坏细菌细胞膜,杀死对现有抗生素疗法不敏感的抗性休眠细胞。这种细胞被称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌持久性细胞。视黄酸使细胞膜更具渗透性,这也是它们能与现有抗生素庆大霉素协同作用的原因。

然而,人类细胞也有膜。当削弱细菌细胞膜时,如何保证这种分子不会伤害人体?埃默里大学的化学家是该研究小组的成员之一,他们发现了一种调整分子的方法,使其能够选择性地靶向细菌,从而在保持维甲酸最大抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌效果的同时,将对人类的毒性降至最低。

值得一提的是,负责计算机建模研究的科学家是布朗工程学院的中国教授高华健博士。强有力的计算机模拟证明了筛选化合物和细菌膜之间的分子相互作用,并确定了它们渗透和渗入膜的能量屏障。高博士说:“这是一个非常激动人心的多学科项目。”

“我们非常乐观,”迈龙纳斯博士说,“但是离临床试验还有几年的时间。”

我们预计,随着该团队对这种视黄酸的进一步开发和优化,一种目前难以治疗的用于革兰氏阳性细菌感染的新型抗生素将很快诞生。