一種新型抗生素化合物能有效治療嚴重細菌感染
聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員開發出一種新型化合物,它能有效清除小鼠體內的細菌感染,包括那些可能導致罕見但可能致命的”食肉”疾病的細菌感染。這種化合物可能是第一種全新類別的抗生素,也是臨床醫生尋求更有效治療方法的新禮物。這項研究發表在今天(8 月2 日)出版的《科學進展》雜誌。
這種化合物針對的是革蘭氏陽性細菌,這種細菌會引起抗藥性葡萄球菌感染、中毒性休克症候群和其他可能致命的疾病。該化合物由瑞典於默奧大學分子微生物學教授斯科特-胡爾特格倫(Scott Hultgren)博士、分子微生物學教授邁克爾-卡帕龍(Michael Caparon)博士和化學教授弗雷德里克-阿爾姆奎斯特(Fredrik Almqvist)的實驗室合作開發。
新型抗菌藥物對於尋求有效治療的臨床醫師來說是個好消息,因為病原體對現有藥物的抗藥性越來越強,因而也更危險。
位於聖路易斯的華盛頓大學醫學院的研究人員開發出一種化合物,它能有效抑制可導致罕見危險疾病的普通細菌。圖片顯示的是未經處理的化膿性鏈球菌細菌培養物,其中充滿了健康的微生物,標註為綠色(左圖)。經GmPcide 處理後,培養皿中充滿了死亡的細菌(紅色;右圖)。資料來源:華盛頓大學聖路易分校博士鄒宗森
“我們測試過的所有革蘭氏陽性細菌都對這種化合物敏感。這包括腸球菌、葡萄球菌、鏈球菌、艱難梭菌,這些都是主要的致病細菌類型,”共同第一作者卡帕龍說。 “這些化合物對多種細菌具有廣譜活性。”
它是基於一種稱為環融2-吡啶酮的分子。最初,卡帕龍和胡爾特格倫要求阿爾姆奎斯特開發一種化合物,以防止細菌薄膜附著在尿道導管表面,這是醫院相關泌尿道感染的常見原因。意外的是,他們發現這種化合物具有抗多種細菌感染的特性。
研究團隊將他們的新化合物家族命名為GmPcides。在過去的工作中,作者發現GmPcides 可以在培養皿實驗中消滅細菌菌株。在最新的研究中,他們決定在壞死性軟組織感染中進行測試,這種感染傳播速度快,通常涉及多種類型的革蘭氏陽性細菌,卡帕龍已經有了有效的小鼠模型。其中最著名的是壞死性筋膜炎或”食肉病”,它能迅速嚴重破壞組織,以至於需要截肢來控制其擴散。大約20% 的食肉病患者會死亡。
這項研究的重點是一種病原體–化膿性鏈球菌,全球每年有50 萬人死於該病原體,其中包括食肉病。感染了化膿性鏈球菌並接受了GmPcide 治療的小鼠在幾乎所有指標上都優於未接受治療的動物。它們的體重減輕了,感染特有的潰瘍變小了,抵抗感染的速度也更快了。
這種化合物似乎降低了細菌的毒性,而且明顯加快了皮膚受損部位感染後的癒合。目前還不清楚GmPcides 是如何做到這一切的,但顯微鏡檢查顯示,這種療法似乎對細菌細胞膜(微生物的外層包裹)有顯著效果。
卡帕龍說:”膜的作用之一是將外部物質排除在外。我們知道,在使用GmPcide 處理後的五到十分鐘內,膜開始變得通透,並允許通常應該被排除在外的物質進入細菌,這表明這些膜已經受損。
除了抗菌效果之外,GmPcides 似乎不太可能產生抗藥性菌株。旨在製造抗藥性細菌的實驗發現,只有極少數細胞能夠經得起治療,從而將它們的優勢傳遞給下一代細菌。
卡帕龍解釋說,要讓GmPcides進入你附近的藥局還有很長的路要走。 Caparon、Hultgren 和Almqvist 已為研究中使用的化合物申請了專利,並將其授權給了一家名為QureTech Bio 的公司,他們擁有該公司的股份,希望能夠與一家有能力管理藥品開發和臨床試驗的公司合作,將GmPcides 投放市場。
Hultgren 說,治療抗菌藥物抗藥性等棘手問題所需的正是創建GmPcides 的這種合作科學。
他說:『各種類型的細菌感染都是一個重要的健康問題,而且它們越來越具有多重抗藥性,因此也越來越難以治療。跨學科科學有利於整合不同的研究領域,從而產生協同增效的新思路,有可能幫助病人。
編譯自/ ScitechDaily