科研

“最后的药物”成功升级,古霉素3.0药效提高2.5万倍!

图片来源:美国疾控中心

日前,全世界防治致病细菌的最后一道防线有了新的成员——万古霉素3.0横空出世。其前身万古霉素1.0自1958年以来一直用于治疗如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等高度耐药细菌引起危险感染。但随由于抗性菌的增多,其有效性已经愈发减弱,科学家已经设计出更强效的药物万古霉素2.0版本。如今,3.0版本有着独特的三管齐下的杀菌方法,可成为对抗耐药菌的强大新武器。此外,其研发思路或许可以帮助研究人员设计更为耐用的抗生素。

万古霉素长期以来被认为是“最后的药物”,它通过抑制细菌细胞壁的建立进而杀灭病菌。它能够结合细胞壁蛋白片段——多肽,特别是以D-ala结束的蛋白质片段。然而细菌的选择性突变逐渐使得D-lac代替了D-ala,大大降低了万古霉素与其靶标结合的能力。而今,性传播导致的耐药细菌传染变得更加普遍,如耐万古霉素肠球菌(VRE)和耐万古霉素金黄色葡萄球菌(VRSA)。美国疾控中心数据显示,每年约有23,000名美国人死于17种抗生素耐药感染。

图片来源:美国疾控中心

为了解决D-lac导致的抗药性问题,斯克里普斯研究所化学家Dale Boger的团队开始合成新版本的万古霉素,其对D-ala和D-lac结束的多肽均有结合活性。同时,其他研究组织也开发了两种利用万古霉素杀死细菌的新方法:一种可以阻止细胞壁的构建;另一种方法可使外壁膜渗漏,从而导致细胞死亡

日前,Boger及其团队成功根据现有的三种杀菌机制开发出一种全新的万古霉素,相关文章发表于PNAS上。研究表示,新抗生素对VRE和VRSA等微生物的杀菌性至少提高了2.5万倍。此外,与其他抗生素不同的是,当Boger的研究小组以万古霉素抗性细菌进行测试时,即使在50轮之后,微生物也没有产生抗药性。Boger谈到:“这表明新化合物可能比目前的抗生素更为耐用。”

耶鲁大学的化学家Scott Miller补充说,通常新的抗生素是在研究人员尝试以新的化合物阻止细菌生长时被发现。而这项工作以微生物的薄弱之处为切入点,合理设计了新型抗生素。他还表示,通过主动设计新型抗生素以对抗微生物的感染是颇具挑战性的,也是很值得赞赏的。

尽管如此,Boger慎重表示,新化合物还尚未准备好进行人体试验。接下来,其团队计划削减制造新化合物所需的30个化学步骤,以期降低生产成本。随后他们会在动物身上测试他们的药物,最后才可能进行人体测试。如果最终新版本的万古霉素版本能够成功应用,那么人类对危险感染的最后防线将会变得更加稳固。

参考文献:

Superantibiotic is 25,000 times more potent than its predecessor

原文链接:

http://www.sciencemag.org/news/2017/05/superantibiotic-25000-times-more-potent-its-predecessor

(0)

本文由 测序中国 作者:王迪 发表,转载请注明来源!

关键词:

热评文章