當(dāng)微生物對多數(shù)抗菌素產(chǎn)生耐藥性時(shí),它們常常被稱為“超級細(xì)菌”。對抗這些頑劣分子,我們需要更強(qiáng)的手段。近期,來自于Scripps研究所的化學(xué)家Dale Boger團(tuán)隊(duì)在《PNAS》期刊發(fā)表了好消息,他們合成出一款全新的抗生素:萬古霉素3.0!
很顯然,這位加入致病細(xì)菌最后一道防線的新戰(zhàn)士是萬古霉素的升級版。萬古霉素(vancomycin),治療高危感染的傳統(tǒng)抗生素,自1958年就已經(jīng)投入使用。但是,隨著耐藥性的發(fā)展,萬古霉素的威力越來越弱。
萬古霉素:進(jìn)階2.0版
萬古霉素一直被認(rèn)為是防御細(xì)菌的最后藥物。它通過結(jié)合細(xì)菌細(xì)胞壁上的蛋白肽類,干擾細(xì)胞壁的合成,從而抑制細(xì)菌生長和繁殖。其中,萬古霉素尤其鐘愛末端攜帶兩個(gè)D-丙氨酸(D-ala)的細(xì)菌。但是細(xì)菌很狡猾,它們用D-乳酸(D-lac)取代其中一個(gè)D-丙氨酸,借此變化大大減弱萬古霉素鎖定目標(biāo)細(xì)菌的能力。這導(dǎo)致很多包括耐萬古霉素腸球菌(VRE)、耐萬古霉素金黃色葡萄球菌(VRSA)在內(nèi)的耐藥性細(xì)菌正變得越來越普遍。
為了阻遏這種惡性發(fā)展,Dale Boger帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)新版本的萬古霉素。他們試圖改裝萬古霉素,使其能夠結(jié)合末端是D-ala、D-lac的蛋白肽。2011年,他們成功了。與此同時(shí),其他研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出利用萬古霉素殺死細(xì)菌的兩種新方式:以一種全新機(jī)制瓦解細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu);實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜泄漏,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這些研究均在最初的抗生素基礎(chǔ)上研發(fā)出2.0版萬古霉素。
升級3.0版,威力提升25000倍!
現(xiàn)在,Boger和團(tuán)隊(duì)將這3種機(jī)制融合,組裝成“萬古霉素3.0”。它以特有的“三管齊下”方式消滅細(xì)菌,有望成為對抗耐藥細(xì)菌的強(qiáng)大新武器,幫助研究人員開發(fā)出更多耐用的抗生素。
據(jù)悉,3.0版萬古霉素的抗菌功效提升25000倍!當(dāng)Boger團(tuán)隊(duì)以耐萬古霉素的細(xì)菌為材料時(shí)發(fā)現(xiàn),它們無法對3.0版萬古霉素產(chǎn)生耐藥性。這意味著,這一最新版本的萬古霉素在持久性上遠(yuǎn)超現(xiàn)有抗生素。
不過,Boger強(qiáng)調(diào),這一新化合物尚未做好臨床試驗(yàn)的準(zhǔn)備。下一步,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃縮減化合物的合成步驟(30步),從而控制抗生素的成本。隨后,他們將有序開展動(dòng)物試驗(yàn)、臨床試驗(yàn)。如果一切順利,人類對抗耐藥細(xì)菌的最后一道防線將會(huì)變得牢固。
參考資料:
Superantibiotic is 25,000 times more potent than its predecessor