細菌等病原體威脅人類健康，因此我們施用抗生素。然後，細菌對抗生素產生了抗藥性。雖然細菌的威脅依然存在，但我們的治療手段即使有效也會大打折扣。本質上，這就是抗生素抗藥性所造成的問題。但現在，伊利諾大學芝加哥分校（UIC）的研究人員可能已經用一種新的抗生素補充了這項武器庫，幾乎不可能讓細菌產生抗藥性。

「這種抗生素的妙處在於它能透過細菌中的兩個不同靶點殺死細菌，”UIC 製藥科學傑出教授、該研究的共同通訊作者亞歷山大-曼金（Alexander Mankin）說。 “如果抗生素在同一濃度下同時擊中兩個靶點，那麼細菌就無法通過這兩個靶點中任何一個靶點的隨機突變而產生抗藥性。”

幾十年來，大環內酯類抗生素一直被用於治療各種細菌感染。大環內酯類抗生素以”-mycin”結尾，因此可以輕鬆辨別出來。例如紅黴素。從化學上講，大環內酯類抗生素是由一個大內酯環和側鏈組成。大環內酯類抗生素透過與細菌的核醣體（蛋白質生產機器）結合，抑制蛋白質合成，從而阻止細菌生長。

喹諾酮類是廣效抗生素的大家族，幾乎所有成員都屬於氟喹諾酮類。它們的差別在於各自的化學結構。兩者都由雙環含氮系統組成，但喹諾酮類包括一個酮，而氟喹諾酮類包括一個氟原子。幾乎所有的喹諾酮類和氟喹諾酮類藥物都以”-floxacin”結尾。醫療保健中常用的環丙沙星就是一個例子。這些抗生素透過幹擾細菌的DNA 合成發揮作用。

自從開發出第一種大環內酯類藥物以來，人們一直在努力改進它們，用類似氟喹諾酮類藥物的結構取代其側鏈。在本研究中，研究人員嘗試合成了一種新的”大環內酯”，根據劑量的不同，它既能發揮大環內酯抑制蛋白質合成的功能，也能發揮氟喹諾酮幹擾DNA 合成的功能。

UIC 的尤里-波利卡諾夫（Yury Polikanov）、諾拉-巴斯克斯-拉斯洛普（Nora Vázquez-Laslop）和亞歷山大-曼金（Alexander Mankin）合作測試了這種新型抗生素。 (照片：德米特里-特拉文）

研究人員發現，與傳統的大環內酯類藥物相比，他們開發的大環內酯類藥物與細菌的核醣體結合得更緊密。它們甚至能與耐大環內酯類藥物細菌的核醣體結合併阻斷核醣體，而且不會引發抗藥性基因的活化。許多藥物在抑制一種或另一種功能方面更勝一籌。然而，其中一種MCX-128 找到了”黃金點”，以最低有效劑量同時幹擾兩種功能，成為最有希望的新型抗生素候選藥物。

生物科學副教授、研究的另一位通訊作者尤里-波利卡諾夫（Yury Polikanov）說：”基本上以相同的濃度攻擊兩個目標，這樣做的好處是，細菌幾乎不可能輕易想出簡單的基因防禦辦法。

根據他們的研究結果，研究人員估計，他們的大環內酯抗生素”將使細菌進化出抗藥性的難度增加一億倍”。

這項研究發表在《自然-化學生物學》雜誌。