科学家研发全新机制抗生素,对付抗药性超级细菌新希望

科学家研发全新机制抗生素,对付抗药性超级细菌新希望

超级细菌即将面临大敌。科学家研发出一种新分子,可以杀死常见且对大多数现有抗生素产生抗药性的细菌菌株,如大肠桿菌(Escherichia coli)和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)等。研究人员表示,这种药与现有抗生素的作用机制不同,能使细菌更难产生抗药性。

细菌进化的速度十分惊人,加上人类广泛或错误使用抗生素(antibiotic),衍生出的抗药性细菌(Drug-resistant bacteria)已经是医学界相当头痛的问题。

抗生素主要是针对「细菌有而人没有」的机理来抑菌或杀菌,例如:阻碍细菌细胞壁的合成,导致细菌在低渗透压的环境下破裂死亡;抑制特定的蛋白质合成,使细菌存活所必需的酵素无法合成;阻碍细菌脱氧核醣核酸的複製和转录,便能阻碍细菌的细胞分裂繁殖。但是随着时间推移,细菌已经进化出对抗这些药物的方法。

由于抗生素在医院和农业经常使用,抗药性细菌变得越来越普遍,多重抗药性微生物的感染特别令人担忧,因为它们可使原本易于治疗的疾病(如链球菌性咽喉炎或尿道感染)转眼间变成致命威胁。

新开发的药物分子则使用不同策略。它能抑制细菌细胞膜上一种帮助细菌分泌蛋白质到细胞外的酵素,这意味着细菌用来躲避现有抗生素的策略在这里不管用,「我们即将达成一个新目标,」研究共同作者 Peter Smith 说。

美国斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)化学家 Floyd Romesberg 表示:「当酵素被抑制后,蛋白质会在细胞膜中积聚,直到将细胞膜撑破,最终导致细胞死亡。」Romesberg 在他的实验室开发了抗生素前驱物(precursor),但他认为新版本更有效。

革兰氏阴性菌因为拥有难以穿透的细胞膜,因此很难用抗生素攻击,但在培养细胞和小鼠测试中,这个新的药物分子能杀死感染人类的各种常见革兰氏阴性(gram-negative)细菌,包括可能造成食物中毒的大肠桿菌、可引起尿道或呼吸道感染的绿脓桿菌(Pseudomonas aeruginosa),且对革兰氏阳性细菌也有效。该分子还能破坏对多种抗生素有抗药性的细菌菌株。

研究共同作者 Smith 表示:「这种分子在正式用于人体之前,还需经过更多测试和调整,并且它不是解决日益严重的抗药性问题根本之道。最终,如果这种类型的分子广泛用作抗生素,细菌就会像以往一样产生抗药性,但就目前而言,这是有突破的一步。」

新论文发表在《自然》期刊。(本文由科技新报授权转载,首图为绿脓桿菌,来源:美国疾病管制与预防中心)