该细菌可能与2016年在布鲁塞尔机场引爆的炸弹的弹片一起进入了她的肉。或者，也许微生物搭便车乘坐用于治疗伤口的外科手术器械。无论哪种方式，尽管经过多年的抗生素治疗，“超级细菌”还是拒绝征服。
该名女子在恐怖袭击中幸存克雷伯氏菌肺炎，经常在医院的手术患者接收细菌菌株。仅通过将抗生素与新的实验治疗相结合，医生才终于摆脱了超级细菌。
像这样的毁灭性药物感染都太普遍了，它们代表着对全球健康的不断增长的威胁。 2019年，抗生素耐药细菌直接杀死全球大约有127万人并造成368万人死亡。仅在美国，耐药细菌和真菌一起引起估计280万感染和35,000人死亡每年。
问题越来越严重：18种有关细菌的7个由疾病控制与预防中心（CDC）追踪，对普通抗生素的耐药性越来越被认为是必不可少的维持公共卫生。同时，制药公司使新的抗生素能够击败微生物。少于30种抗生素目前处于开发管道目标“优先”细菌，正如世界卫生组织（WHO）所定义的那样，大多数药物仍然容易受到抵抗的影响，就像其前辈一样。
因此，一些科学家正在超越传统的抗生素来寻找新武器，这些武器不会推动超级细菌的兴起。他们新兴的阿森纳特征杀死细菌的病毒。CRISPR;和微生物分子。他们希望这些实验治疗方法已在患者中进行了测试，将杀死超级细菌而不会促进抗药性。
“对我而言，愿景是我们超越了抗生素，实际上只是看到了更广泛的选择，”追逐贝塞尔，在德国Helmholtz基于RNA的感染研究研究所RNA合成生物学研究小组的负责人告诉Live Science。
但是，除非这些新的治疗学已经准备好黄金时期，否则世界需要减少其过度使用和滥用抗生素的方法，专家们说，这正在加快这些救生药物过时的速度。
抗生素耐药性如何出现和扩散
抗生素直接杀死细菌或减缓其生长，让免疫系统完成工作。这些药物以几种方式起作用 - 通过防止细菌建造坚固的墙壁或制作其副本脱氧核糖核酸， 例如。促进生长的抗生素通常会破坏核糖体，即细菌细胞产生蛋白质的工厂。
许多抗生素射击完全相同的分子靶标，和所谓的广谱抗生素机制是如此普遍，以至于它们都在两个主要类别上工作细菌：革兰氏阳性和革兰氏阴性，由其细胞壁的构成和厚度来区分。广谱抗生素，尤其是体内有害和有益细菌的压力进化防御策略驱逐或禁用药物，或者改变其靶标。
细菌可以通过随机DNA突变或通过称为水平基因转移的过程将“抗性基因”与其他细菌交换。通过进行这些基因转移，细菌可以迅速将这种突变传播到体内和环境中的其他细菌群体。
滥用医疗保健中的抗生素以及农业中的抗生素给了细菌无休止地发展抗药性的机会，从而增加了曾经可处理的感染将危及生命的机会。
利用病毒与细菌作斗争
提议的抗生素替代方法之一是一个多世纪以前首次构思，在1928年发现之前青霉素。称为噬菌体疗法，它使用细菌感染病毒称为噬菌体，或简单地“噬菌体”，通常通过入侵其细胞并将其从内部拆分来杀死细菌。
噬菌体还可以向细菌施加压力，以放弃其耐药性工具套件中的关键工具。例如，称为U136B的噬菌体可以对大肠杆菌。浸润大肠杆菌，噬菌体使用外排泵，蛋白质大肠杆菌通常用来将抗生素从细胞中泵出。如果是大肠杆菌试图换泵以避开噬菌体，它降低了细菌泵出抗生素的能力。
“如果在全球范围内使用噬菌体疗法……这不会导致相同的耐药性问题。”
耶鲁大学保罗·特纳
与抗生素不同，细菌不太可能获得对噬菌体疗法的广泛抵抗力， 说保罗·特纳，耶鲁大学噬菌体生物学与治疗中心主任。
特纳（Turner）和其他专家得出的结论是，“如果在全球范围内使用噬菌体疗法，那将不会导致对它的广泛抗药性问题，这是抗生素使用导致该问题的方式，”他告诉Live Science。
原因如下：抗生素抗性已被抗生素抗性大大加速滥用和过度使用抗生素， 尤其广谱抗生素该作用于各种细菌。相反一个或几种菌株在一个细菌中。
特纳说，靶细菌仍然可以进化对单个噬菌体的抵抗力 - 但是，通过选择正确的噬菌体组合，科学家可以做到这一点，以使细菌的进化付出代价。这种成本可能是毒力降低或增加抗生素的脆弱性。
迄今为止，噬菌体疗法主要是通过像布鲁塞尔机场轰炸受害者这样的患者中的一种监管框架进行了测试，该框架被称为“富有同情心”，他们的感染没有其他治疗选择。噬菌体疗法具有在这些环境中显示成功，在最近的观察性研究在100名与抗生素一起接受噬菌体的患者中。
但是，到目前为止，在临床试验中，噬菌体疗法通常没有比标准抗生素更好或安慰剂。最近的两项试验提示了该治疗方面的有效性特异性肺 和脚感染，但完整的结果尚未发布。
特纳说，未来试验的成功将是进入诊所的关键。他补充说，这些试验将不得不显示用于多种感染的疗法，确定剂量并确认噬菌体疗法不会伤害体内有用的细菌。
将细菌对他们的防御措施
尽管以强大的基因编辑工具而闻名，但CRISPR技术实际上是根据在许多细菌中发现的免疫系统（CRISPR-CAS）改编而成的。
该免疫系统的关键成分包括分子剪刀，称为CAS蛋白，ADNA片段的记忆库细菌是从曾经感染了该细菌的噬菌体中收集的。通过敲击其记忆库，CRISPR-CA可以将其致命的剪刀引导到入侵的噬菌体DNA中的精确点，并像一块丝带一样剪切。
“ CRISPR机械进入了一组细胞，但是只有那些具有您选择的序列或序列的细胞才会受到攻击和杀死。”
蔡斯·贝塞尔（Hiri）
不过，有时Crispr-Cas有时会偶然地攻击噬菌体追随细菌细胞自己的DNA，触发致命的自身免疫反应。这种现象激发了贝塞尔和他的同事使用CRISPR-CAS探索切碎细菌细胞的DNA。
贝塞尔告诉《 Live Science》，“它的真正吸引力是它是一种特定于序列的工具，”它仅针对您告诉它的DNA，而不是其他细菌中存在的序列。因此，一旦对患者进行给药后，“ CRISPR机械进入了一组细胞，但是只有那些具有您选择的序列或序列的细胞才会受到攻击和杀死。”
您如何将CRISPR-CAS进入合适的细菌？ Beisel说，各种研究小组正在测试不同的输送方法，但目前，最好的策略似乎是将CRISPR机械加载到感染目标细菌的噬菌体中。
Beisel是Locus Biosciences的联合创始人和科学顾问，该公司目前正在测试CRISPR增强噬菌体疗法在中期，大约800人的试验。这种方法将噬菌体杀死细菌的能力与CRISPR-CAS破坏基本细菌基因的能力结合在一起。与无CRISPR噬菌体疗法一样，还需要进行临床试验来确定治疗的安全性和适当的给药。
贝塞尔说：“我可以看到这些[治疗]在五到十年的时间范围内进行。”
设计师分子杀死细菌
除了噬菌体和CRISPR之外，科学家还开发了抗生素替代品，这些抗生素替代品可以利用细菌的肽 - 蛋白质构建块的短链和酶，酶，专门的蛋白质，这些蛋白质会跳动化学反应。这些分子与抗生素有所不同，因为它们可以通过靶向无法轻易获得对其攻击能力的细菌蛋白来杀死非常狭窄的细菌。
实验室制造的分子称为肽核酸（PNA）是一些最有前途的候选者。这些工程分子可以设计为阻止细菌细胞构建必需蛋白质这对于他们的生存至关重要。 PNA通过锁定特定来做到这一点mRNA，遗传分子载有从细胞控制中心建造蛋白质到其蛋白质构建部位的指令。不过，PNA不能自己进入细菌细胞，因此它们是通常附着在其他肽上那很容易穿过细菌细胞壁。
Beisel解释说，通过靶向蛋白质，即细胞不会改变自身，PNA可以避免触发耐药性。工程分子也可以靶蛋白直接导致抗生素耐药性，例如，用于从细胞中将抗生素推出的外排泵或能够禁用药物的酶。通过清空细菌的耐药性工具套件，PNA可以使其容易受到标准治疗的影响。
抗菌PNAS仍在在实验室菜肴中测试 和动物并且尚未进入人类试验。而且，科学家需要确保基于PNA的治疗不会无意间扰乱人类细胞或有用的细菌。
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除了PNAs之类的肽外，称为赖氨酸的酶是另一种有前途的治疗选择。裂解素在自然界中被噬菌体用于从内部开放的细菌。它们的作用像小剑，切成细菌细胞的外壁，散发出胆量。分子军刀是不太可能促进抵抗力因为细菌无法轻易改变裂解素靶向的必需细胞壁成分。
接触时莱赛因迅速屠宰细菌，它们可能是非常具体的，在保留其他细菌的同时杀死了某些类型的细菌。此外，可以在实验室中调整脂蛋白要改变它们靶向的细菌，请提高其效力并提高体内的耐用性。
一些赖氨酸已经与数百名参与者一起进入了后期和晚期的人类试验，其中已被测试为抗生素的补充治疗但是赢得了 混合的结果。
同时，抗生素的管理可以挽救生命
除非这些下一代细菌杀手进入市场，否则必须立即采取措施来阻止超级细菌的兴起，以防止滥用抗生素，从而使细菌首先施加压力以进化抗性。
“通过降低个人风险，您预计您将降低总体人口级别的风险。”
Shruti Gohil博士，Inspire-Asp试验
例如，医生可以更努力地证实细菌而非病毒是在开处方抗生素之前感染的背后感染的。Shruti博士Gohil，四个的首席调查员INSPIRE-ASP试验，旨在改善医院抗生素使用的联邦资助研究。其他保障措施可以包括审计医生的处方，以查看是否可以使用较窄的谱药代替广泛的药物，或者需要特殊的频谱药物的特殊清除。 Gohil说，这些步骤不仅在医院中至关重要，而且从初级保健到牙科都有任何抗生素。
医生与患者之间的每一次互动都很重要。
Gohil强调说：“通过降低个人风险，您预计您将放弃总体人口级别的风险”，并最终削减了抗多药的虫子的患病率。
