随着与超级细菌斗争的形势越来越严峻,科学家们马不停蹄地在为人类的武器库升级,现在或许我们又多了一张底牌:名为达罗布汀darobactin的新型抗生素,它能够抑制革兰氏阴性细菌。
革兰氏阴性菌 的病原能力通常与其细胞壁组成相关,具体说来有脂多糖(lipopolysaccharide,又称为LPS或者内毒素(endotoxin))层。在人体中,LPS可以激发一种固有免疫反应(innate immune response)这种反应是通过细胞素制造和免疫系统活化等来描述其特征的。比如,红肿就是细胞素产生并释放导致的。因为脂多糖在革兰氏阴性菌的细胞墙表皮,所以大多数或旧型抗生素都不能有效抑制此类细菌。——百科
在长达2年的研发阶段,我们在寄生线虫的肠道内找到了一种名为Photorhabdus的细菌,这种细菌能够合成一种化合物,就是达罗布汀。这也是首次在动物用抗生素里发现可用于人类的成分。现在,希望可以将达罗布汀改造成适合人类使用的形式。
革兰氏阴性菌特别顽固的原因是细胞的独特外膜屏障,可抵抗任何类型的攻击。而达罗布汀的特殊之处就在于,它通过控制进入外膜通道的BamA蛋白来突破屏障。
马萨诸塞州东北大学的分子微生物学家金·刘易斯(Kim Lewis)解释说:“达罗布汀与该[BamA]蛋白结合并使其卡住细胞膜通道。最后,细菌无法向外输送材料建起细胞包膜屏障,就会在攻击中死亡。”
在实验室中,新抗生素能够治愈感染了危险的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的小鼠,而没有任何毒副作用。从动物实验到人体实验,无疑还需要漫长的筹备过程。
研究人员认为线虫可能是有效抗生素的宿主,因为它们的生存方式需要应对那些危险的病原体,所以与能够产生适当抗生素的细菌共生互利。
这就使达罗布汀成为一种有前途的候选药物——即使以前动物微生物组抗生素尚未在人类中获得过成功,但为了抵御革兰氏阴性细菌,Photorhabdus毕竟已进化了3.7亿年。
革兰氏阴性细菌在目前的威胁等级“优先病原体”列表中排在首位。
细菌抗药性的进化速度要远远快于人类的药物研发速度。据估计,每年约有70万人死于超级细菌的感染,且在未来几年内可能会上升到数百万。
我们尚未走出困境,但可能已迎来了转机。
刘易斯说:“我们的抗生素用尽了。我们需要寻找在临床或人群中不存在耐药性的新型化合物。”
该研究已发表在《自然》上。
本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。