MIT開發的這種「抗菌肽」，讓「抗生素耐藥性」有救了

健康 11-08

近日，美國CDC報道了一種叫「耳道假絲酵母菌」的新型「超級病菌」，已造成至少13人感染，其中4人死亡。據悉，耳道假絲酵母菌可造成嚴重、甚至致命的真菌感染，通常對抗真菌藥物具有耐藥性。

英國抗生素耐藥性委員會預計到2050年，在沒有新的藥物開發下，因感染抗生素耐葯的細菌，將造成每年至少1000萬人的死亡。

好消息是：近日，麻省理工學院（MIT）的研究者開發出一種新型的抗菌肽，可以破壞多種類型的細菌，包括一些抗生素耐葯的細菌。

抗生素耐葯或將造成每年千萬人的死亡

在過去的幾十年里，許多細菌已經對現有的抗生素產生了耐藥性，而且鮮有新的藥物出現。

英國抗生素耐藥性委員會最近的一項研究估計：到2050年，在沒有新的藥物開發下，因感染抗生素耐葯的細菌，將造成每年至少1000萬人的死亡。

為了幫助重建對抗感染性疾病的武器庫，許多科學家轉向被稱為「抗菌肽」的天然蛋白質，它不僅可以殺死細菌，還包括其他微生物，如病毒和真菌。

一種抗菌肽可破壞耐藥性細菌

近日，由麻省理工學院（MIT）、巴西利亞大學（University of Brasilia）和英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）的研究人員組成的團隊，成功設計了一種可以破壞多種類型細菌（包括一些抗生素耐葯的細菌）的抗菌肽。

MIT博士後Cesar de la Fuente表示，他們的主要目標是提供一種解決抗生素耐藥性的方案，這種新設計的抗菌肽為細菌的抗生素耐葯提供了一種替代療法。他還補充道，因感染耐藥性的細菌致死患者的數量，比社會上任何一種致死因素（包括癌症）都要多。因此這項發現的社會意義是令人興奮的。

在自然基礎上不斷改造的抗菌肽

抗菌肽是由所有生物作為其免疫防禦的一部分而產生的，能夠以幾種不同的方式殺死微生物。首先，它們在入侵者的細胞膜上戳破洞。一旦進入，就會破壞幾個細胞的靶標，包括DNA、RNA和蛋白質。

這些肽除了分離傳統抗生素，還有另一個關鍵的能力，即利用宿主的免疫系統，召喚白細胞進一步殺死入侵微生物。

科學家們通過多年的研究，試圖將這些肽作為抗生素的替代品，因為細菌對現有的藥物產生耐藥性。

天然存在的肽由20種不同的氨基酸組成，因此它們的序列組合有多種可能。

De la Fuente表示，你可以定製自己的序列，調整它們的特異功能。目前的計算機已經有能力來生成新的療法，使其應用於臨床並對社會產生影響。

在這項研究中，研究人員開始用天然抗菌肽叫做「clavanin-A」，後者是從海洋動物tunicate中分離，該肽的天然形式可以殺死許多類型的細菌，但研究人員決定通過改造使其更有效。

clavanin-A有一個使其能夠通過細菌細胞膜的帶正電荷區域，以及一個產生易位到膜的相互作用的疏水性拉伸區域。研究人員決定添加一個由五個氨基酸組成的序列，使肽更疏水，進而提高他們的殺傷能力。

這個新改造的肽，被命名為clavanin MO，其在抗菌方面效果卓著。在小鼠試驗中，研究人員發現clavanin MO可以殺死對大部分對抗生素有抵抗作用的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌菌株。

並沒有參與這項研究的馬德里生物技術國家中心研究主任Victor de Lorenzo點評道，利用新設計的分子，受感染的動物可以從傳統無法拯救（致死）的抗生素療法中獲益。無論該項研究能否短期內在醫院使用，但這種利用自然活性設計的免疫處理系統，為解決抗菌素耐藥性問題開闢了新的途徑。

抗菌肽的另一個優點：抑制敗血症

這些肽的另一個主要優點是，他們不僅招募免疫細胞對抗感染，還能抑制過度的炎症反應，包括能危及生命的敗血症。

在de la Fuente 看來，新合成的肽不僅能殺死敏感和耐葯的微生物，同時可以作為一種抗炎介質和增強免疫保護的介質。

研究人員還發現，這些肽可以破壞某些生物膜（細菌細胞的薄層），或可用於治療由生物膜引起的感染，如影響囊性纖維化患者肺部的銅綠假單胞菌感染等。

此外，這些肽還可製成抗菌塗料導管，用於因感染金黃色葡萄球菌或其他細菌引起的皮膚病的軟膏。

備註：De la Fuente是這項新研究的通訊作者，巴西利亞大學的博士後Osmar Silva和英屬哥倫比亞大學的博士後Evan Haney是文章的主要作者，以及MIT電氣工程與計算機科學與生物工程副教授Timothy Lu也是這項研究的作者。

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