一類新型抗生素為解決抗菌素抗藥性問題帶來了真正的希望,它可以對細菌進行幾乎不可能對抗的雙管齊下的攻擊。這些藥物被稱為大環酮,同時針對兩個細菌過程,一項新研究背後的科學家表示,這使得抗藥性的產生增加了一億倍。
細菌、寄生蟲、,病毒對人類健康的威脅日益增加。這世界衛生組織據估計,2019 年全球有 127 萬人因此死亡,而且這問題還在日益嚴重。
就細菌而言,抗藥性「超級細菌」的興起可以逃避我們的許多或全部威脅要讓我們回到一個即使是輕微的感染也可能致命。為了試圖讓我們擺脫這條道路,科學家們正在競相開發並改進了, 幫助於– 甚至轉向更多試圖阻止問題變得更糟。
然而,我們真正需要的是一種細菌無法產生抗藥性的藥物。否則,我們將永遠陷入這場軍備競賽。伊利諾大學芝加哥分校和北京理工大學的一項新研究報告了一類名為大環酮的藥物,它可能提供我們一直在尋找的解決方案。
「這種抗生素的美妙之處在於它可以殺死細菌中的兩個不同目標,」資深作者亞歷山大·曼金(Alexander Mankin)在一篇文章中解釋道。陳述。 “如果抗生素以相同的濃度擊中兩個目標,那麼細菌就會通過在兩個目標中的任何一個中獲得隨機突變而失去產生抗藥性的能力。”
大環酮是合成化合物,將兩種廣泛使用的抗生素結合在一起,每種抗生素從不同的角度針對細菌細胞。
第一種是紅黴素等大環內酯類藥物,通常用於治療胸部感染和一些性傳播感染等疾病,它們透過阻斷核醣體來阻止細菌有效地製造其發揮功能所需的蛋白質。第二種是氟喹諾酮類藥物,一種常用的廣效抗生素當其他藥物無效時。它們針對的是一種稱為「細菌酶」的細菌酶。DNA旋轉酶,從而阻止DNA獲得正確的結構。
研究小組合成了一系列不同的大環酮,並研究了它們對細菌的影響。雖然有些藥物優先針對核醣體或 DNA 旋轉酶,但有一種候選藥物脫穎而出——在最低有效劑量下,它同等地針對這兩種細胞過程。
伊利諾大學芝加哥分校的研究人員 Yury Polikanov、Nora Vázquez-Laslop 和 Alexander Mankin 合作進行了這項研究,他們持有大環酮抗生素模型。
圖片來源:德米特里·特拉文
「基本上以相同的濃度擊中兩個目標,優點是細菌幾乎不可能輕易地想出簡單的基因防禦,」負責該實驗室之一的副教授尤里·波利卡諾夫(Yury Polikanov)說。
當細菌進化出通常會阻止傳統大環內酯類藥物發揮作用的抗性突變時,一些大環內酯類藥物甚至可以繼續靶向核醣體。
這些非常有前途的化合物的進一步開發可以為我們帶來一些最好的希望,即我們對能夠對抗“」在為時已晚之前。
「所有這些工作的主要成果是了解我們需要如何前進,」曼金說。 “我們向化學家提供的理解是,您需要優化這些大環酮以實現這兩個目標。”
該研究發表在期刊上自然化學生物學。