科學家潛入冰冷的海底尋找對抗抗生素抗藥性細菌的方法
就像入侵者攻破城堡的城牆一樣,有朝一日,細菌有可能攻破我們所有的防禦,對人類造成微生物浩劫。雖然自從亞歷山大-弗萊明於1928 年首次發現青黴素以來,抗生素一直是很好的防禦工事,但多年來抗生素的使用只會讓敵人變得更強大、更巧妙地躲避治療。現在,醫生越來越多地不得不對一些病人試用多種抗生素,以阻止對抗生素產生抗藥性的病菌。
在其他方面,科學家正在研究如何繞過這些超級細菌的防禦–從找出如何透過它們的移動方式來快速識別它們,到干擾它們用來從表面沖洗抗生素的機制。科學界在與超小型細菌(有時是超致命細菌)的鬥爭中,可能剛剛招募到了新的不可能的盟友:生活在北冰洋寒冷深處的無脊椎動物。
來自芬蘭和挪威的研究人員利用他們開發的一種新方法,對數百種以前未知的化合物進行了抗病毒和抗菌活性篩選。他們的工作旨在找到某種方法來降低微生物的致病能力,而不是簡單地殺死它們或阻止它們生長。這是因為全面攻擊會導致病菌死亡,或損害它們的繁殖能力,這將導致它們透過多年來用來產生抗藥性的機制進行進化。
因此,他們找到了一種化合物,它既能破壞大腸桿菌(一種能導致五歲以下兒童嚴重腹瀉,有時甚至是致命腹瀉的細菌)附著在宿主腸道黏膜上的方式,也能破壞大腸桿菌重新連結自身以導致疾病的方式。透過阻斷這兩個過程,這種細菌的威脅性降低了,同時也不太可能對治療產生抗藥性。
這些化合物是從兩種深海無脊椎動物(缺乏脊椎的生物)身上發現的。一種是T091-5,來自Chlamys islandica(通常被稱為冰島扇貝),另一種是T160-2,發現於Caulophacus arcticus(一種深海海綿,通常在挪威海發現,因其結構複雜的矩陣而被稱為”玻璃海綿”)。
這兩種化合物都能幹擾大腸桿菌病菌造成損害的系統,但在這兩種化合物中,只有來自扇貝的化合物沒有減緩大腸桿菌的生長。研究人員說,這意味著它是兩種化合物中更有希望的一種,因為它不會引發這種病菌進化成超級細菌。
這兩種化合物都是放線菌的種類。據研究人員稱,在我們的土壤中發現的放線菌佔市場上所有許可抗生素的70%。因此,在深海生物中發現一類新的物質,就有可能開發出一類全新的化合物來對付抗生素抗藥性的蟲子。
芬蘭赫爾辛基大學教授、這項發表在《微生物學前沿》(Frontiers in Microbiology)上的新研究的通訊作者Päivi Tammela 說:”下一步的工作是優化化合物生產的培養條件,並分離出足量的每種化合物,以闡明它們各自的結構,進一步研究它們各自的生物活性。