腸道微生物組中或藏有潛力新抗生素

細菌躲避抗生素的速度比我們研發藥物的速度更快,因此科學家們將目光轉向了人類腸道——這是一個競爭激烈的環境,是約 100 萬億微生物的家園——以尋找可用於對抗疾病的成分。

美國的研究人員對 444054 種先前確定的蛋白質的抗生素潛力進行了分析。

在該團隊在實驗室合成並測試的 78 個最有希望的候選物中,70.5%表現出了對抗細菌等微生物的能力,這表明它們最終可能被用於抗生素的研發——這也表明我們的腸道確實蘊含着各式各樣的抗菌物質。

“我們將生物學視爲一個信息源,”賓夕法尼亞大學的生物工程師塞薩爾·德拉富恩特說道。

“一切都只是代碼。如果我們能想出算法來梳理這些代碼,我們就能極大地加速抗生素的發現。”

發現的最有前途的蛋白質之一,普雷沃氏菌蛋白 - 2,其殺菌能力與多粘菌素 B 相當——多粘菌素 B 目前是用於對多種其他藥物產生耐藥性的感染的主要抗生素之一。

“這表明,爲研究人員和醫生,尤其是爲患者,挖掘人類微生物組來尋找新的、令人興奮的抗菌肽類別是一條有前景的道路,”斯坦福大學的醫生兼科學家阿米·巴特說。

要將這些蛋白質轉化爲切實有效的抗生素,前方還有大量工作等着去做,但這些早期結果非常有希望——要是它們能和已經投入使用的“最後的藥物”相匹敵,那就更棒了。

研究人員還指出,已識別的蛋白質的構建方式跟傳統的抗菌分子不一樣。這或許能開闢出研發這些超級細菌殺手的全新道路。

“有意思的是,這些分子的構成跟傳統上被認爲有抗菌作用的物質不一樣,”賓夕法尼亞大學的生物工程師馬塞洛·託雷斯說。

“我們發現的化合物構成了一個新的類別,其獨特的性質有助於我們理解並拓展抗菌劑的序列空間。”

從更廣泛的環境開發抗生素的傳統方式會耗費大量時間和精力——這就是德拉富恩特和他的同事們正在尋找 自然界中已有的 能夠更快被激活的抗生素來源的原因。

而且它們也是非常急需的:抗生素耐藥性是 一個快速增長的問題, 我們對待地球的方式對此毫無益處,而且它已經與 數百萬人的死亡有關。科學家們正在 努力尋找解決方案,但這是一場持續的競賽,要領先於我們一直對抗的不斷進化的細菌。

此處所報道的這些發現爲研究人員最初的假設提供了支持:在腸道中爲了生存而不得不持續進化和適應,這極有可能賦予我們的微生物組藉助靶向藥物殺滅其他感染的手段。

“這是如此惡劣的一個環境,”德·拉·富恩特說道 。

你看,所有這些細菌共存着,但也相互爭鬥着。這樣的環境或許能促進創新。

這項該研究已發表在 《細胞》。