爛泥巴不是垃圾??茖W家在美國緬因州一片草皮之下發(fā)現(xiàn)一款新的抗生素,重點是它可以對抗具有抗藥性的超級細菌如“超級金黃色葡萄球菌”,雖然目前還沒有進行人體實驗,但因為它的攻擊方式與其他抗生素不太一樣,未來很有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
新設備培養(yǎng)出實驗室無法生長的細菌
許多種抗生素都是在上個世紀中葉被科學家發(fā)現(xiàn),但這其實隱含了一個很大的缺陷:因為技術(shù)不夠,有很多有潛力可以變成抗生素的菌種,因為無法在實驗室的培養(yǎng)皿中生長,所以沒有辦法變成被研究的對象。最新一期“自然”雜志刊登波士頓東北大學的一項研究,展示一項新的技術(shù),從過去被遺忘的Eleftheria terrae 菌中,找到這次研究的主角teixobactin。
東北大學教授Kim Lewis 與他的團隊,利用一種稱為iChip 的設備,可以先把要研究的細菌分離出來,并置于隔離的空間內(nèi);接著把設備埋進土里,讓環(huán)境中某些有助細菌生長的分子滲透進去,讓目標細菌在一個比實驗室更自然的環(huán)境中生長。根據(jù)他們的成果,原本在實驗室環(huán)境只有1% 成長機會的細菌,現(xiàn)在可以提升到50%。
抗藥性=換鎖
利用這個設備,研究團隊培養(yǎng)出一萬種過去被忽略的菌種,并實驗誰能打敗小鼠體內(nèi)死的“超級金黃色葡萄球菌”(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)。他們最后發(fā)現(xiàn)有25 種具有潛力,teixobactin 是其中最具優(yōu)勢的一個。主要原因在于,抗生素的主要作戰(zhàn)方式之一很類似“鑰匙與鎖孔”的關(guān)系,抗生素是鑰匙,細菌細胞表面的特定蛋白質(zhì)分子是鎖孔,兩個對上就可以攻擊。抗藥性的產(chǎn)生來自于細菌透過演化突變改變了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),等于換了鎖,原有的鑰匙就無用了。
然而,teixobactin 是以綁定細菌細胞壁上的脂類分子為攻擊方式,那是組成細胞壁的基本架構(gòu),細菌很難以改變細胞壁組成去規(guī)避teixobactin。
▲這就是新發(fā)現(xiàn)的細菌Eleftheria terrae。
好消息與壞消息
另一個好消息是,除了MRSA,另一種很難搞的結(jié)核桿菌(Mycobacterium tuberculosis)、也就是造成結(jié)核病的病原,同樣也可以被teixobactin 殺死,不過英國卡迪夫大學微生物學家Timothy Walsh 提醒這是很初步的實驗結(jié)果,未來應該擴大實驗的規(guī)模,試驗更多種菌株看效果如何,尤其是最近才從結(jié)核病患身上取得的菌株。
另一方面,生技公司專家也提醒抗生素往往因為其他毒性副作用而無法真正成為藥物,teixobactin 雖未在小鼠身上產(chǎn)生毒性,但人體部份仍須謹慎。同時teixobactin 沒有辦法殺死革蘭氏陰性菌是它的一大缺點,例如致命的克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumoniae)。
如果非要加上一個期限…
不過,Walsh 看好iChip 技術(shù)可以為革蘭氏陰性菌造成的感染問題提出解決之道。事實上,能夠突破現(xiàn)有實驗室的限制,培養(yǎng)出原先無法被觀察與實驗的細菌,本身就已經(jīng)是影響深遠的成果了。
如果非要把teixobactin 產(chǎn)生抗藥性加上一個期限,Lewis 希望是三十年。因為機制類似的另一款抗生素vancomycin 在30 年后才有細菌產(chǎn)生抗藥性。