抗生素治療的新方法是病原體的死路
世界衛(wèi)生組織世衛(wèi)組織目前正在警告抗生素危機(jī)。令人擔(dān)心的是,我們正在進(jìn)入后抗生素時(shí)代,在此期間,簡單的細(xì)菌感染將不再可治療。根據(jù)世衛(wèi)組織的預(yù)測,抗生素耐藥性病原體可能在短短幾年內(nèi)成為非自然死亡的最常見原因。這種對公眾健康的巨大威脅是由于抗生素耐藥性的迅速演變,這繼續(xù)減少有效抗菌藥物的范圍。我們迫切需要新的治療方法。除開發(fā)新的抗生素藥物外,關(guān)鍵策略是通過新的治療方法提高現(xiàn)有抗生素的有效性。
基爾大學(xué)的進(jìn)化生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)研究小組利用從進(jìn)化醫(yī)學(xué)中獲得的知識來開發(fā)更有效的治療方法。作為基爾大學(xué)新成立的基爾進(jìn)化中心(KEC)的一部分,在Hinrich Schulenburg教授的指導(dǎo)下,研究人員正在研究替代抗生素治療如何影響病原體的進(jìn)化適應(yīng)。在與國際同事的聯(lián)合研究中,他們現(xiàn)在發(fā)表在科學(xué)雜志“分子生物學(xué)與進(jìn)化”上,他們能夠證明,在病原體銅綠假單胞菌的情況下,對某些抗生素的抗性進(jìn)化導(dǎo)致對其他藥物的易感性增加。這種所謂的“附帶敏感性”概念為抗多重抗性病原體開辟了新的視角。
Schulenburg實(shí)驗(yàn)室的博士生卡米洛·巴博薩(Camilo Barbosa)與同事們一起研究了抗藥性進(jìn)化后哪些抗生素可以導(dǎo)致這種藥物敏感性。他的研究基于進(jìn)化論在實(shí)驗(yàn)室中用銅綠假單胞菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種細(xì)菌通常具有多重耐藥性,對免疫功能低下的患者特別危險(xiǎn)。在該實(shí)驗(yàn)中,病原體以12小時(shí)的間隔暴露于更高劑量的8種不同抗生素。結(jié)果,細(xì)菌進(jìn)化出對每種藥物的抗性。在下一步中,研究人員測試了抗性病原體如何對其他尚未接觸過的抗生素產(chǎn)生反應(yīng)。通過這種方式,他們能夠確定哪種抗性同時(shí)導(dǎo)致對另一種藥物的敏感性。
抗生素與不同作用機(jī)制的組合特別有效 - 特別是如果包括氨基糖苷類和青霉素類。對進(jìn)化抗性的遺傳基礎(chǔ)的研究表明,細(xì)菌的三個(gè)特定基因可以使它們同時(shí)具有抗性和脆弱性。“抗生素與相互敏感性的聯(lián)合或交替應(yīng)用可能有助于將病原體推向進(jìn)化的死胡同:一旦它們對一種藥物產(chǎn)生抗藥性,它們就會對另一種藥物敏感,反之亦然,”Schulenburg說,強(qiáng)調(diào)工作的重要性。即使結(jié)果是基于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),也有希望:目前有效的抗生素的有針對性的組合至少可以讓我們在抗多抗的斗爭中取得突破病原體,繼續(xù)Schulenburg。
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