过去几十年被遗忘的抗生素可能成为超级细菌杀手

大约 80 年前开发的一种抗生素在被遗弃和遗忘之前可以再次提供令人兴奋的新解决方案,这一次是新出现的威胁耐药性超级细菌。

我们今天使用的一半的杀菌药物是近一个世纪前抗生素“黄金时代”发现的化合物的变体。

一种叫做链丝菌素的是孤立在 1940 年代,因其在治疗由革兰氏阴性菌引起的感染方面的潜力而受到关注。

与革兰氏阳性菌不同,这些微生物缺乏许多抗生素所针对的强大细胞壁。寻找替代方案一直是制药行业面临的重大挑战之一。

2017 年,世界卫生组织(世卫组织)释放一份最危险、最耐药的病原体清单。大多数是革兰氏阴性菌。

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有不同的细胞壁结构。(英语维基百科/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons 上的 Graevemoore)

但是,尽管链球菌素有可能杀死细菌,但它并没有被淘汰。在一项初步研究中,它被认为对人体肾脏的健康毒性太大,随后被埋没在科学文献中。

哈佛大学的病理学家詹姆斯·柯比 (James Kirby) 和他的同事正在重新挖掘它,以新名称探索它的潜力——诺苏星.

“现在随着多重耐药病原体的出现,可用于治疗的活性抗生素很少,如果有的话,是时候重新审视和探索我们以前忽视的潜力了,”柯比在 2023 年 5 月告诉 ScienceAlert。

Nourseothricin 是由革兰氏阳性土壤细菌制成的天然产物。它实际上是抗生素的混合物,有单独的名称,如链丝菌素 F (S-F) 和链丝菌素 D (S-D)。

虽然 nourseothricin 和 S-D 在实验室中显示出对肾细胞的毒性作用,但 Kirby 和他的同事现在已经确定 SF 并非如此。这种化合物在杀死耐药革兰氏阴性菌方面仍然非常有效,但浓度无毒。

在小鼠模型中,S-F 实际上设法杀死了一种已被证明对许多现有药物具有耐药性的细菌菌株,所有这些菌株的毒性都很小或没有毒性。

扫描电子显微镜照片放线菌 israelii.从土壤中分离出链丝菌素放线菌在 1940 年代。格雷厄姆·比尔兹 (Graham Beards) 在英语维基百科/CC BY 3.0/维基共享资源)

“土壤中的细菌在寻求维护自己的地盘的过程中,通过亿万年的进化已经弄清楚了如何制造可以穿透革兰氏阴性细菌盔甲的抗生素。链丝菌素是这场正在进行的军备竞赛的结果之一,“柯比说。

“这些化合物为穿透革兰氏阴性病原体的防御机制提供了一种独特的解决方案。”

链丝菌素攻击背后的确切细节尚不清楚,但似乎这种抗生素与革兰氏阴性菌结合,并以与其他药物不同的方式扰乱其蛋白质制造机制。

如果研究人员能够弄清楚如何操作,就可以帮助他们开发一类全新的药物,用于治疗迄今为止已被证明具有高度耐药性的细菌。

Kirby 和他的同事已经开始探索如何增强天然链菌丝菌素(如 S-F),使其作为超级细菌杀手更好地发挥作用。

他说,他们“期待人们对这类具有历史意义但早已被遗忘的抗生素重新产生兴趣”。

该研究发表在PLOS 生物学.

本文的早期版本发表于 2023 年 5 月。

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