據(jù)英國(guó)廣播公司(BBC)網(wǎng)站15日消息稱,澳大利亞科學(xué)家將包裹超級(jí)細(xì)菌的一層蛋白質(zhì)的立體分子結(jié)構(gòu)完整地繪制了出來,成功破解了超級(jí)細(xì)菌抗藥性的秘密。美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員向科技日?qǐng)?bào)記者表示,該成果點(diǎn)住了超級(jí)細(xì)菌的命門,為下一步研發(fā)遏制超級(jí)細(xì)菌的新藥鋪平了道路。
超級(jí)細(xì)菌“刀槍不入”?
超級(jí)細(xì)菌被認(rèn)為是全球醫(yī)療健康領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)之一,其出現(xiàn)普遍被歸咎于抗生素濫用及使用過度。
抗生素曾被稱為抗菌素,但在大量使用多年后,細(xì)菌產(chǎn)生了極強(qiáng)的抗藥性。以耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)、抗萬古霉素腸球菌(VRE)等為代表的超級(jí)細(xì)菌開始逐漸囂張。它們百毒不侵,對(duì)目前所有抗生素都有抵抗性,讓人類幾乎陷入了無藥可用的窘境。
除了頑強(qiáng),超級(jí)細(xì)菌兼有與時(shí)俱進(jìn)的能力。科學(xué)家現(xiàn)在確定,剿殺細(xì)菌的最后一張王牌——抗生素粘桿菌素,已經(jīng)出現(xiàn)強(qiáng)有力的“抵抗者”,這預(yù)示著某些感染病例將無任何治療辦法。
而人類這邊,以往大部分抗生素取自土壤活菌,但就像開采過度的礦山一樣,如今要在那里發(fā)現(xiàn)新的抗生素越來越難——過去30年里,僅有非常少量的新抗生素被發(fā)明出來。
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)數(shù)據(jù),每年全球至少70萬人死于抗藥病菌感染。如果聽之任之,到2050年,全球每年死于抗藥性病菌感染的人數(shù)還將額外增加1000萬,超過目前死于癌癥的人數(shù)。
“鎧甲”弱點(diǎn)暴露無遺
日前,澳大利亞科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),超級(jí)細(xì)菌能在藥物面前“刀槍不入”的秘密,正是包裹著它們的一層蛋白質(zhì),也就是超級(jí)細(xì)菌的“終極鎧甲”。
此次,西澳大利亞大學(xué)分子生物學(xué)家艾利斯·弗萊林克及同事利用X射線晶體分析技術(shù),制作出這個(gè)名為EptA蛋白的立體分子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)這層蛋白的作用就是掩護(hù)病菌,抵御人體免疫系統(tǒng)和抗生素的打擊。如果能設(shè)法“攻破”它,就等同于消除了超級(jí)細(xì)菌的抗藥能力。
研究團(tuán)隊(duì)指出,EptA蛋白質(zhì)就像一把門鎖,其內(nèi)部有特定的形狀,只要將這個(gè)隱藏的結(jié)構(gòu)以3D形式呈現(xiàn),就等于找到了打開這把門鎖的鑰匙,也意味著“鎧甲”的弱點(diǎn)暴露無遺。
他們推測(cè),在目前這一成果的基礎(chǔ)上,已可以研制針對(duì)超級(jí)細(xì)菌的藥物——先以一種藥攻破超級(jí)病菌的“鎧甲”,然后用另一種相應(yīng)藥物殺死全無保護(hù)的細(xì)菌。
新藥問世指日可待
美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員段冶向科技日?qǐng)?bào)記者表示,此次澳大利亞科學(xué)家成功解析超級(jí)細(xì)菌結(jié)構(gòu),使得新藥研發(fā)中基于靶標(biāo)篩選成為可能,而之前只能做表型篩選。換句話說,在“鎧甲”的分子結(jié)構(gòu)被破解后,人類可以有的放矢、瞄準(zhǔn)目標(biāo)制服超級(jí)細(xì)菌。
研究人員發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上的報(bào)告稱,對(duì)超級(jí)細(xì)菌來說,靶標(biāo)就是將保護(hù)它的蛋白破解出來,接下來根據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)藥物,再進(jìn)一步驗(yàn)證其是否可以真正抑制超級(jí)細(xì)菌生長(zhǎng);而表型篩選,只能做到廣泛地合成幾萬種分子,逐一去試試看究竟哪個(gè)能抑制超級(jí)細(xì)菌的生長(zhǎng),其效率和效果不可同日而語。
這一區(qū)別,正是新藥研發(fā)的重要思路。段冶表示,該項(xiàng)目已得到澳大利亞政府資助。研究團(tuán)隊(duì)下一步應(yīng)會(huì)展開具體藥物的模擬,只有新藥問世,才是超級(jí)細(xì)菌“克星”的真正來臨。
據(jù)BBC文章稱,澳大利亞研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,從揭示超級(jí)病菌抗藥性秘密到臨床應(yīng)用,可能還需要幾年時(shí)間,這將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,但現(xiàn)在已成功邁出了第一步。(記者 張夢(mèng)然
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