超抗生素的效力比其前身高25,000倍

超抗生素的效力比其前身高25,000倍

一种新的抗生素是抗生素抗性感染的有力武器。

美国疾病控制和预防中心 - 医学插图
超抗生素的效力比其前身高25,000倍

世界上针对致病细菌的最后一道防线刚刚获得了一个新的战士:万古霉素3.0。 它的前身 - 万古霉素1.0-自1958年以来一直用于对抗等危险感染。 但随着抗药性细菌的兴起使其有效性降低,科学家已经设计了更有效的药物 - 万古霉素2.0版本。 现在,3.0版本采用了独特的三管齐下的方法来杀死细菌,这种方法可以为医生提供抗药性细菌的强大新武器,并帮助研究人员设计出更耐用的抗生素。

“这非常特别,”耶鲁大学化学家斯科特米勒说,他没有参与这项新工作。 “这真是几十年努力的结果。”

长期以来被认为是“最后药物”的万古霉素通过阻止细菌构建细胞壁而死亡。 它与称为肽的构建墙的蛋白质片段结合,特别是那些以两个拷贝的氨基酸D-丙氨酸(D-ala)结束的蛋白质片段。 但是细菌已经进化了。 现在许多人用D-乳酸(D-lac)代替一种D-ala,大大降低了万古霉素与其靶​​标结合的能力。 今天,这种抵抗力已经蔓延,以致诸如耐万古霉素肠球菌 (VRE)和耐万古霉素的金黄色葡萄球菌 (VRSA)等危险的感染正变得越来越普遍。 根据美国疾病控制和预防中心的数据,每年约有23,000名美国人死于17种抗生素耐药性感染(尽管很难解释出万古霉素耐药性的原因)。

为了解决D-lac问题,由加利福尼亚州圣地亚哥Scripps研究所的化学家Dale Boger领导的研究人员开始合成新版万古霉素,这种万古霉素与以D-ala和D-lac结尾的肽结合。 他们在2011年取得了成功。同时,其他团体开发了用万古霉素杀死细菌的新方法:一种改变发现了阻止细胞壁构建的新方法,而另一种改变导致外壁膜泄漏,导致细胞死亡。

现在,Boger和他的同事已将所有三种武器组装成一种万古霉素类似物。 他们本周在“ 美国国家科学院院刊”上报告说,新抗生素 。 此外,当Boger的研究小组对新的三部分类似物测试抗万古霉素的细菌时,即使在50轮之后微生物也无法产生抗性。 几轮之后,许多抗生素开始衰竭。 Boger说,这表明新化合物可能比目前的抗生素更耐用。

“有机体无法同时找到解决三种独立行动机制的方法,”他说,“即使他们找到了解决其中一种机制的解决方案,这些生物体仍会被另外两种生物杀死。”

米勒补充说,当研究人员测试新化合物是否能阻止细菌生长时,通常会通过反复试验找到抗生素。 相比之下,这项工作显示了合理设计新抗生素的能力,以打击它们较弱的微生物。 “通过设计获得两件事情很难。 通过设计获得三件事情甚至更难。“

博格警告说,新化合物还没有为人体试验做好准备。 接下来,他和他的同事们计划减少制造这种新化合物所需的30个化学步骤,希望能够以更低的成本生产它。 然后他们将在动物身上测试他们的药物,最后是人类。 如果它通过这个挑战,人类对危险感染的最后防线就会变得更加强大。