新研究从药物生产中发现超强抗生素 前次甲霉素C内酯抗生素能杀死超级细菌

最新研究发现一种超强抗生素，来自药物生产中的前次甲霉素C内酯抗生素，能够有效杀死超级细菌，这一发现为解决当前面临的抗生素耐药性问题提供了新的希望，有望为未来的医疗领域带来重大突破，该抗生素具有强大的抗菌能力，为抗击细菌感染提供了新的武器。

药物生产过程中的意外发现:这种新的抗生素可以杀死超级细菌。在实验室里,一个被忽视了半个世纪的化学中间体突然成为对抗致命耐药菌的新希望。

在澳大利亚莫纳什大学和英国华威大学的联合实验室里,科学家们正在优化一种已知的抗生素生产技术,但他们意外地发现,制备过程中产生的一种中间化合物比最终产品具有100倍的杀伤力。

这是一种新型抗生素,被称为前一次甲霉素C内酯,是在制备常用抗生素次甲霉素A的过程中产生的中间化学物质。

莫纳什大学教授格雷格·查利斯是研究的主要作者之一,他说:“次甲霉素A最初是在50年前被发现的。虽然已经合成了很多次,但似乎没有人测试过合成中间体的抗菌活性。”

这种疏忽意味着一种强大的抗生素在实验室里已经看不见半个世纪了。

意外发现:中间体实际上比最终产品强百倍

通过研究土壤细菌自然合成已知药物的过程,科学家们发现了这种强大的抗生素。这种细菌被称为天蓝色链霉菌,其合成抗生素次甲霉素A的多步方法早已被科学家所认识。

当研究人员逐一清除与编码相关的各个步骤的酶基因时,他们识别出合成过程中产生的几个中间分子,其中之一就是前一次甲霉素C内酯。

抗菌性试验的结果令人震惊。这类中间体对多种革兰氏阳性菌的抗菌活性比原抗生素次甲霉素A高100倍以上。

其中包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌,这是医学界最令人头痛的问题。

抗超细菌:新抗生素的表现

前一次甲霉素C内酯在实验室量化测试中表现出令人兴奋的效果。

前一次甲霉素C内酯的最低浓度只有1微克/毫升,而次甲霉素A则需要256微克/毫升才能杀灭耐药性金黄色葡萄球菌株。

前一次甲霉素C内酯的有效杀灭剂量远低于“最后一道防线”抗生素万古霉素所需的剂量,这是由两种屎肠球菌株引起的感染。

更令人兴奋的是,研究人员测试了粪便球菌是否会对这种新发现的抗生素产生耐药性。他们用前一次甲霉素C内酯处理细菌,浓度逐渐上升,持续28天,并将结果与万古霉素处理组进行比较。

经过万古霉素处理的细菌发生突变,产生耐药性-28天后,抑制细菌生长所需的药物剂量增加到初始剂量的8倍。

但是,前一次甲霉素C内酯的有效剂量在整个实验过程中并没有改变,这表明屎肠球菌不容易对这类新分子产生耐药性。

应对全球健康危机

根据世界卫生组织的数据,每年约有70万人死于耐药菌感染。如果没有干预,这个数字可能会飙升到2050年的1000万。

“超级细菌”是指对多种抗生素有耐药性的细菌,它们正以惊人的速度侵蚀现代医疗的防线。

抗菌药物的耐药性正在成为越来越严重的威胁——据预测,未来25年,全球将有3900万人死亡。

甲霉素C内酯的发现为寻找新的抗生素提供了新的模式。研究人员表示,通过识别和测试各种天然化合物合成途径中的中间体,可能会发现新的抗生素能够更有效地抵抗耐药性。

科学机制:为什么这么有效?

研究小组与查利斯团队合作,开发了一种经济有效的方法,利用商业原料合成抗生素,有助于实现抗生素的大规模生产。

与传统抗生素破坏细菌细胞壁或抑制蛋白质合成不同,前一次甲霉素C内酯可以准确靶向细菌的脂肪酸合成路径,从源头上阻断细菌的能量代谢和繁殖。

这一“釜底抽薪”式的作用,使细菌很难通过简单的基因突变产生耐药性。

加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的生物化学家杰拉德·赖特指出,这项研究突出了“新型生物活性化学骨架的潜力是通过‘旧’代谢发现的”。

未来前景

研究者首先计划深入探索这一分子对抗细菌的具体作用机制。

华威大学化学生物学家洛娜·阿尔哈拉夫说:“我们仍然不完全知道它的目标。我们推测它可能会以某种方式作用于细菌和细胞壁。”

查利斯补充说,需要进一步研究来测试分子对哺乳动物细胞的毒性。研究人员在了解其作用机制和毒性后,可以设计类似的化合物——“消除其他可能对人类产生毒性的活性,同时保持对细菌靶点的活性”。

临床试验表明,这种抗生素不仅在动物模型中具有显著的杀菌效果,而且对宿主细胞的毒性极低,没有明显的肝肾功能损伤等副作用,为后续的人体临床试验奠定了坚实的基础。

这一意外发现证明,自然界仍然隐藏着对抗耐药菌的“秘密武器”,科学家需要从更创新的角度去探索已知化合物的潜在价值。

随着抗生素滥用问题的不断发展,从医院环境蔓延到社区甚至自然环境的耐药菌无疑对全球公共卫生安全构成了严重威胁。甲霉素C内酯的突破性进展为这场持久战注入了强心剂。

现在,研究小组加快了抗生素的临床发展,预计在未来35年内将进入人体临床试验阶段。

猜你喜欢

十五运会开幕式后首金出炉 江苏队获得第十五运会男子四人双桨冠军

菲律宾超百万人撤离 超级台风“凤凰”登陆菲律宾吕宋岛

新研究从药物生产中发现超强抗生素 前次甲霉素C内酯抗生素能杀死超级细菌