科学与超级细菌解决方案的新浪潮即将来临

好莱坞正在制作关于僵尸启示的电影，这些电影是由一些无法控制的感染引起的，同时令人震惊的真实世界头条新闻宣称下一个超级细菌即将来临。令人惊奇的是，我们并不是所有的大师级别的霍华德·休斯(Howard Hughes)，他是着名的徒步穿着纸巾盒(以及其他策略)以保护他们免受细菌滋生。

现实情况是，自从第一个人在75年前第一个接受青霉素用于链球菌感染以来，医学已经做出了惊人的工作，可以挽救数百万人的生命。然而，像任何生物一样，甚至单细胞细菌也会进化。

过度使用和滥用抗生素是所谓的超级细菌进化的关键因素，超级细菌越来越难以杀死。这种现象导致一些人宣布结束抗生素时代，因为今天使用的大多数主流药物可以追溯到20世纪60年代。但是，新的疗法开始出现，可能有助于在与超级细菌的战争中建立新的前线。

“我相信抗生素的开发将继续增加并始终受到阻力的限制。我非常相信其他方法，“REW”Bob“Hancock说，他是温哥华不列颠哥伦比亚大学的教授，他是微生物疾病和免疫研究中心的主任。

一两拳

Hancock通过电子邮件向Singularity Hub表示，针对免疫系统的治疗方法，如益生菌，可以影响生活在人体肠道中的“虫子”群落，是当今更有趣的调查领域。对慢性病的一些研究主要集中在微生物组如何与身体相互作用，远远超出胃肠道健康，从自身免疫疾病到认知退化。

现在，研究人员正在研究肠道微生物组的调节或改变如何帮助某些抗生素带来新的生命。例如，麻省理工学院的科学家发布了本月一项研究的结果，结果表明，抗生素药物和益生菌(有益细菌)的组合可以根除两种经常感染伤口的耐药微生物。

当然，抗生素可能是不加选择的杀手，因此科学家们将这种益生菌包裹在一种名为海藻酸盐的物质中，以保护它们免受药物侵害。海藻酸盐是生物膜的一种成分，它将细菌聚集在一起以保护它们免受抗生素的侵害。

“我觉得抗生素佐剂具有很大的潜力 - 提高常规抗生素活性的化合物，”汉考克说，不仅指益生菌，还指其他能增强人体吸收药物或攻击不同途径的药物。限制其活性的细菌。

Hancock自己的一些研究涉及将称为肽的小蛋白与抗生素结合起来，以提高现有药物的有效性。特别是今年夏天在PLOS Pathogens上发表的研究旨在寻找大肠杆菌和一组病原体的新疗法，这些病原体被称为ESKAPE，这是一种基于6种细菌的第一个字母的首字母缩写词：屎肠球菌，金黄色葡萄球菌，肺炎克雷伯菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌和肠杆菌。这些占所有医院感染的60%以上。

这些多肽通过在生物膜群落中聚集起来阻止细菌对压力作出反应的能力，从而帮助一些抗生素更好地发挥作用。汉考克和他的团队在实验室和动物实验中发现了超过六种组合，这些组合比单独的抗生素更有效。

“接下来的阶段是完成我们目前的配方工作，并通过虚拟衍生产品ABT Therapeutics与商业合作伙伴共同开发，”Hancock说。一些可能的应用包括治疗鼻窦感染，开发增强的伤口敷料，以及解决动物的抗生素抗性。

资助Superbugs Battle

根据美国疾病控制中心(CDC)的数据，美国每年约有200万人感染了抗生素病原体，每年至少有23,000人死亡。据世界卫生组织(WHO)报道，世界各地的死亡人数约为70万。预计到2050年，这些数字每年将增加到1000万人 - 比预计将在本世纪中期死于癌症的人数多 - 如果超级细菌继续传播的话。

疾病预防控制中心和世界卫生组织近年来都发布了他们自己版本的FBI最受欢迎的坏细菌。许多关注的微生物是革兰氏阴性细菌，指的是19世纪开发的用于根据化学染色分类不同类型细菌的染色试验。

“科学[周围]革兰氏阴性细菌非常困难，不到10%的早期发育计划将导致一种明确的有价值证据的批准药物。所以我们需要数十次射门才能得分。“这是我对波士顿大学法学教授凯文·奥特森的采访所得到的评估，他是CARB-X的执行董事，这是一个非营利性的公私合作伙伴关系该公司已投入超过5亿美元用于投资新的抗生素，快速诊断，预防剂和其他救生产品以应对超级细菌。

CARB-X目前支持七个不同国家的30多个项目。它正在审查新的一年中约400份申请资金。

例如，一些细菌感染需要数天才能诊断，以便开出正确的治疗方案。CARB-X正在一家名为Proteus的苏格兰公司投资高达100万美元，该公司正在开发用于在60秒内检测人体肺部细菌感染的技术。

今年早些时候，药品获取基金会(AMF)发布了一项名为抗菌药物抗性基准的新指数，该指数评选了前30家公司 - 从大型制药公司到小型生物技术公司 - 从事超级细菌战争。

根据AMF基准，葛兰素史克拥有最大的药物管道，有55个研发项目正在进行中，其中28个处于不同的临床阶段。目前正在开展近十几种疫苗，其中一种针对旅行者腹泻背后的细菌。与此同时，一家名为Forge Therapeutics的生物技术创业公司出自圣地亚哥 - 由AMF强调并部分由CARB-X资助 - 正在开发一种名为LpxC的抗生素，可抑制对许多革兰氏阴性菌至关重要的含锌酶。

一个强大的敌人

虽然正在对超级细菌进行研究，但我们仍然不了解它们的防御和进化途径。例如，研究人员知道，噬菌体 - 感染细菌的病毒 - 可以将DNA从一种微生物转移到另一种微生物。这种被称为遗传转导的过程被认为是细菌获得抗生素抗性的主要方式之一。

就在本月，“科学”杂志上的一篇论文报道了60多年来首次发现了一种新的转导模式。被称为横向转导的新模式似乎是迄今为止最强大的模式，以非常高的速率在细菌之间转移大部分细菌染色体。

一些超级细菌刚开始就预先包装了抗生素抗性。我们之前曾报道过在新墨西哥州卡尔斯巴德洞穴国家公园深处发现的一种极端微生物，它对18种不同的抗生素具有抗药性，包括像达托霉素这样的大枪，尽管直到最近它已被隔离了数百万年。

像Outterson这样的专家虽然对我们开发新疗法的能力持谨慎乐观态度，但他们提醒说，减缓超级细菌传播的其他方法只是通过更明智地使用现有药物。

“每一次被预防的感染都会减缓进化反应，”他说。“但我们永远不能将这个速度减慢到零，因为细菌不断创造新的抗性机制。我们总是需要新的抗生素，但通过负责任的使用，管理和访问等方面的谨慎，可以大大降低问题的严重程度。“