全球学术前沿 | 一种新的旧疗法

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一种可控的噬菌体疗法能够针对耐药细菌,同时避免潜在的不测后果。


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人类与耐药病原体的斗争仍然十分激烈。尽管美国疾病掌握中心(CDC) 2019年的“最大威胁”申报显露,与之前的申报(2013年)比拟,与耐药微生物相关的灭亡人数总体下降,但该机构也警告说,新的耐药病原体仍在显现


与此同时,治疗这些细菌传染的选择越来越少,这证实了大夫和科学家匹敌生素时代终结的担忧。 


陈艾琳

照片起原: 索尼娅·费尔南德斯(SONIA FERNANDEZ)


加州大学圣塔芭芭拉分校的化学和生物化学传授Irene Chen说:“我们一起头就知道会有问题。”“根基上,青霉素一被发现,几年后就有报道说有一种耐药菌。”因为水平基因转移和快速滋生等身分,像革兰氏阴性细菌如许的生物可以比我们发生抗生素来掌握它们的速度更快地进化。




是以,Chen和她的研究小组正在寻找抗生素的替代品,以起劲阻止弗成治愈的细菌传染。在他们的工作中,研究小组转向了噬菌体,噬菌体是在细菌上假寓的一种自然病毒。


这实际上是它们生长并杀死细菌的天然功能”揭橥在《美国国度科学院院》刊上的论文的作者Chen说。经由行使噬菌体驻留特定细菌而不损坏其余微生物组的能力,研究人员可以使用金纳米棒和近红外光的组合来损坏甚至没有抗生素的耐多药细菌。 


与噬菌体连系,金纳米棒找到方针:细菌细胞壁

图片起原:COURTESY IMAG


Chen说,噬菌体疗法并不新颖。事实上,它在前苏联和欧洲已经使用了大约一个世纪,尽管它们在很大水平上被视为抗生素的最后选择。噬菌体治疗中尚未解决的问题之一是,对噬菌体生物学特征的描述不完整。噬菌体自身的快速进化和滋生,以及病毒或者携带的潜在毒素,都或者导请安想不到的后果。她增补说,另一个问题是噬菌体治疗的背注一掷。 


她说:“很难剖析噬菌体治疗的结果。”“你或者看到它完全有效,也或者看到它完全失败,但你没有你想要的那种剂量回响。”


为了战胜这些挑战,Chen的实验室斥地了一种可控噬菌体疗法。 



Chen注释道:“我们所做的就是将噬菌体连系成金纳米棒。这些“幻像”被应用于哺乳动物细胞体外培育的细菌,然后露出在近红外光下。” 


当这些纳米棒被光激发时,它们将能量从光转化为热,这就发生了非常高的局部温度。高温足以杀死细菌,也能杀死噬菌体,阻止任何不想要的进一步进化。其究竟是一种靶向噬菌体治疗的制导导弹,也许可剂量掌握。该实验室在覆灭大肠杆菌、铜绿假单胞菌和霍乱弧菌方面取得了成功。这些人类病原体若是不加以掌握,会导致急性症状。他们还成功地破坏了一种导致植物腐臭的细菌。 


细菌着火:绿色细菌存活,而红色细菌灭亡

图片起原:COURTESY IMAGE


在与加州大学圣塔芭芭拉分校机械工程师Beth Pruitt的合作下,实验室确定,尽管热量成功地损坏了细菌和噬菌体,但细菌生物膜下的哺乳动物细胞培育物中80%以上仍能幸存。


Chen说:“这个问题是否损害哺乳动物组织非常主要。从事细菌传染的纳米手艺和纳米医学的研究表明,当它成为非靶向药物时,的确会给四周组织带来肩负。” 


该实验室规划研究其他或者的噬菌体来抗击其他细菌,或者设计出一种光热方式来治疗多种细菌传染。


参考起原:Sonia Fernandez,A new old therapy,EureKAlert


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