基於點擊化學技術研發的變形抗生素可以愚弄並消滅耐藥細菌
就在不到100年前,抗生素的發現對世界產生了深遠的影響。然而,耐藥性細菌的興起現在正描繪出一幅更加嚴峻的畫面,一些研究預測,到2050年,它可能會奪走多達1000萬人的生命。紐約冷泉港實驗室(CSHL)的新研究表明,解決問題的關鍵可能是讓抗生素本身產生變化以擊敗細菌,實時適應和改變以推翻病原體的防禦。
利用創新的點擊化學,也就是為科學家Carolyn Bertozzi、Morten Meldal和Barry Sharpless贏得2022年諾貝爾獎的分子過程,通過小單元的拼接,來快速可靠地完成形形色色分子的化學合成。
研究人員創造了一種化學結構有超過一百萬種配置的抗生素。科學家們從軍用坦克及其能夠快速應對威脅的旋轉砲塔中獲得了靈感,他們希望這種抗生素能夠戰勝現有藥物對其越來越弱的各種細菌。
CSHL的教授John Moses說:”點擊化學是相當偉大的,給了你確定性和製造複雜事物的最佳機會。”
這一發現的關鍵是一種叫做布拉瓦林的分子,它是一種通量分子,意味著它的原子可以交換位置。以這種分子為核心,強大的抗生素萬古黴素作為外側的”彈頭”有能力”變形”其結構,以潛入抗性細菌菌株的防禦系統。
重要的是,當這種新型藥物在被細菌感染的蠟蛾幼蟲身上進行試驗時,它比單純的萬古黴素本身更有效,而且病原體無法對它產生抗性。
而每年約有300萬美國人感染耐藥的細菌或真菌,有3.5萬人死於這些病症,找到能夠勝過不斷發展的病原體的新抗生素至關重要。
Moses說:”如果我們能發明出意味著生與死的區別的分子,那將是最偉大的成就。”
這項研究發表在《PNAS》雜誌上。