人類如何應對抗生素耐藥性細菌的驚人增長是一個緊迫的問題，一些專家預測，如果我們不開發新的武器來消除這一威脅，到2050年，這些超級細菌每年可能會造成數百萬人死亡。普林斯頓大學的一個研究小組提出了一種新的解決方案，其形式是一種首創的化合物，其工作原理就像一支“毒箭”，能穿透細菌的保護層，撕開細菌的內部，所有這些都不會屈服於抗生素耐藥性的“常規陷阱”。

這個分子的名字叫SCH-7979797，通過多年的研究，團隊利用一系列經典的尖端成像和檢測技術，才發現了它的獨特能力。通過這些實驗，研究人員發現，該分子具有雙管齊下的作用，其還可以被當成一支“毒箭”來消滅細菌。

該論文第一作者、分子生物學家Benjamin Bratton表示：“要想讓毒藥射入，箭要足夠鋒利，但毒藥也要靠自己去消滅細菌。”

SCH-7979797填補了抗生素研究中的一個重要空白，該研究試圖克服危害人類健康的兩種類型的細菌感染，即被稱為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。革蘭氏陰性菌的特點是有一層堅固的保護層，可以擊退大多數抗生素，自從有一類新的革蘭氏陰性殺傷性藥物進入市場以來，已經過去了近30年。

“不可否認的是，抗生素研究在幾十年的時間裡停滯不前，”斯坦福大學生物工程教授KC Huang說，他不是研究團隊的一員。“難得發現一個科學領域的研究如此深入，卻又如此需要注入新的活力。”

普林斯頓研究小組發現，SCH-7979797不僅能夠刺破革蘭氏陰性菌的保護層，然後撕開其細胞內的葉酸，而葉酸是它賴以生存的。到目前為止還算不錯，但研究小組知道，細菌可以通過繁衍出新的一代，進化出對SCH-7979797的狡猾技術的抵抗力，很快就能佔據上風。

因此，研究人員通過大量的實驗和方法來探索這種潛在的抗性，其中包括一種被稱為“串聯傳遞”的實驗，即讓細菌一次又一次地暴露在藥物中。這些實驗涉及的細菌種類都是已知的快速產生耐藥性的細菌，如大腸桿菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和淋球菌等，這些細菌提供了數百萬個機會來發展對SCH- 79797的耐藥性。儘管如此，該團隊還是發現該分子是“不可抗拒的”。

“這真的頗具希望，這就是我們把這種化合物的衍生物稱為’Irresistin’的原因，”論文的資深作者、普林斯頓大學的Zemer Gitai說。

當最初的SCH-7979797給他們提出了一個重大問題時，該團隊被打動去開發這些衍生物。雖然它殺滅細菌細胞的效果很好，但它對人體細胞有類似的作用力，如果給人施藥，可能會被證明是致命的。該團隊用一種名為Irresistin-16的衍生物解決了這一問題，它說它對細菌的殺傷力比對人體細胞的殺傷力強近1000倍。科學家們能夠用它來治療感染了淋球菌的小鼠。

人們希望Irresistin-16本身不僅可以為對抗超級細菌提供一種新的武器，還可以為一類新的藥物提供基礎，以新穎的方式殺死它們。

“這是第一個可以針對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌而不產生耐藥性的抗生素。” Gitai表示。“從’為什麼有用’的角度來看，這才是關鍵。但是，作為科學家，我們最興奮的是我們發現了一些關於這種抗生素的工作原理–通過一個分子內的兩種不同機制進行攻擊–我們希望這種抗生素可以通用，從而在未來開發出更好的抗生素–以及新型抗生素。”

這項研究發表在《細胞》雜誌上。