物理科技生物学-PHYICA

新的抗耐药性抗生素组合可以延长“最后手段”抗生素的使用

化学 2022-09-08 00:02:12

牛津大学 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

信用:国家卫生研究院/国家工业与信息化部 科学家们发现了一种新的潜在治疗方法,这种方法能够逆转细菌对抗生素的耐药性,从而导致败血症、肺炎和尿路感染等疾病

碳青霉烯类,如美罗培南,是一组重要的、通常是“最后的”抗生素,用于治疗严重的、多药耐药的感染,而其他抗生素,如青霉素,已经失效

但是一些细菌已经找到了一种在碳青霉烯类抗生素治疗中存活的方法,通过产生金属β-内酰胺酶(MBLs)来分解碳青霉烯类抗生素,阻止它们发挥作用

牛津大学英力士牛津研究所(IOI)的科学家和欧洲的几个机构进行了高度合作的研究,发现新的一类酶阻滞剂,称为吲哚羧酸盐,可以阻止MBL抗性酶的工作,让抗生素自由攻击和杀死细菌,如大肠杆菌

实验室和小鼠感染中的大肠杆菌

这项新研究今天发表在《自然化学》杂志上,由创新药物倡议(IMI)通过欧洲铅工厂(ELF)和欧洲革兰氏阴性细菌引擎(ENABLE)项目资助

研究人员首先筛选了数十万种化学物质,看看哪些会紧紧地附着在MBLs上阻止它们工作,哪些不会与任何人类蛋白质发生反应,从而发现吲哚羧酸盐是有希望的新候选物

研究人员使用一种叫做结晶学的方法来放大观察它们是如何工作的,他们发现这些潜在的药物附着在MBLs上的方式与其他药物完全不同——它们模仿抗生素与MBLs的相互作用

这种聪明的特洛伊木马技巧使得这些潜在的药物对非常广泛的产生MBL病毒的超级细菌非常有效

在他们最初发现后,研究人员通过化学方法改变了药物的某些方面,使其尽可能有效,并在实验室和小鼠的培养皿中与碳青霉烯类药物联合进行了抗多重耐药细菌的测试

发现与碳青霉烯类联合使用的潜在新药在治疗严重细菌感染方面的效力是单独使用碳青霉烯类的5倍,且浓度较低

重要的是,这些潜在的药物在小鼠身上只显示出轻微的副作用

碳青霉烯类的工作原理类似于青霉素和其他相关的抗生素β-内酰胺类——当细菌试图生长繁殖时,它们会阻止细菌形成新的细胞壁,从而杀死细菌

碳青霉烯类比其他类似的抗生素更稳定,细菌用来抵抗抗生素的许多方法对碳青霉烯类不起作用

然而,对碳青霉烯类抗生素的耐药性是通过编码MBLs的基因产生的,MBLs可以在细菌间快速传递

目前还没有针对MBLs的许可药物,只有一种药物处于临床试验阶段——因此,迫切需要找到新的药物来克服耐药性,保护碳青霉烯类药物,并使这些珍贵的药物发挥更长的作用

世界卫生组织(世卫组织)估计,到2050年,每年将有1000万人死于抗微生物药物耐药性,超过与癌症相关的死亡人数——使其成为当今人类面临的最紧迫的健康问题之一

牛津大学英力士牛津研究所学术带头人(化学)克里斯托弗·施菲尔德教授说: “抗菌药物耐药性的增加是绝对不可避免的

这是一个很大的问题,因为我们还没有制造出足够多的新的临床上有用的抗生素

作为一个社会,我们必须找到制造新抗生素和保护现有抗生素的方法

另一种选择是,常规的现代医学将会以一种可怕到难以想象的方式被打乱

“学者和工业科学家的共同努力发现了一种全新的药物,它可以关闭细菌对抗抗生素的一种方式

这项研究是多年工作的高潮,从筛选巨大的化学物质库,到在实验室进行临床前研究中测试最佳候选药物

我们正在积极推进这种新药在人群中的临床试验,最重要的是在碳青霉烯类抗生素耐药性普遍的中低收入国家

" 牛津大学英力士牛津研究所学术带头人(生物学)蒂姆·沃尔什教授说: “学术界,如果有创造的空间,可以创造出令人惊叹的东西——这就是我们在这里看到的

在INEOS的大力支持下,我们可以在IOI复制这种类型的药物发现计划,用于多种不同的细菌靶标和应用

“除了克服对现有抗生素耐药性的药物,我们希望在IOI发现全新类型的抗生素——不仅用于对抗导致人类感染的细菌,还用于对抗影响农场动物的细菌

这些动物,如鸡和猪,是人类抗微生物耐药性的来源,因此我们正在寻求开发专门用于农业的药物,并帮助预防多药耐药性感染

"

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