Cell打破三十年旧格局！首次研制出“毒箭”来对抗耐药性细菌

图片来自普林斯顿大学

普林斯顿大学的一个研究小组发现了一种化合物能够在刺穿细菌壁，损坏细胞内叶酸，同时还匹敌生素具有免疫力。这种化合物名为SCH-79797，相关功效发布在6月Cell杂志上。

传染细菌分为两类：革兰氏阳性和革兰氏阴性。近30年来，没有新的革兰氏阴性细菌杀伤药上市。

普林斯顿大学生物学传授，该论文通信作者Zemer Gitai说：“这是第一种可靶向革兰氏阳性和革兰氏阴性而无耐药性的抗生素。” 

抗生素的最大弱点是细菌会敏捷成长起来抗击它们的耐药性，然则普林斯顿大学的研究小组发现，细菌即使很起劲，也无法对这种化合物发生任何抗击力。

“这的确很有进展，这也就是为什么我们称该化合物的衍生物为'Irresistin'。”

这其实能够称为抗生素研究的圣杯：一种既能有效抗击疾病又能抗击耐药性，同时又对人类平安的抗生素（分歧于酒精或漂白剂，后者对人体细胞和细菌细胞都具有致命性）。

然而，这种抗击性质也是一把双刃剑。典型的抗生素研究涉及找到一种能够杀死细菌的分子，滋生多个世代直到细菌对其发生抗药性，研究该抗药性切实切运作体式，并首先对其进行逆向工程。然则因为SCH-79797弗成抗拒，是以研究人员没有任何逆向工程能够使用。

Gitai说：“这是一项真正的手艺豪举。从使用方面来讲，没有抗击是一个优势，但从科学方面来说是一个挑战。”

“毒箭”

因为没有抗击逆向工程的能力，研究人员破费了数年的时间，测验使用多种方式来确定分子若何杀死细菌，最终揭示出SCH-79797能在一个分子内使用两种分歧的机制，就像是涂有毒药的箭头。

箭头瞄准外膜，甚至刺穿革兰氏阴性细菌的厚盔甲，而毒药切碎叶酸，这是RNA和DNA的根基构成部门。研究人员诧异地发现这两种机制协同感化。

“若是只将其分为两半，有能够冲击这两种途径的市售药物，然则将它们倒入统一罐中，其杀灭结果就不如我们将它们到场个中的分子杀灭在一路。”

有一个问题：原始的SCH-79797杀死人细胞和细菌细胞的水平大略相似，这意味着作为药物，它有杀死患者的危险，然后才杀死传染。而衍生产物Irresistin-16改善了这个问题。它对细菌的效力是人类细胞的近1000倍，使其成为一种有前途的抗生素。

新进展

斯坦福大学生物工程学，微生物学和免疫学传授黄凯昌（KC Huang）说，这种毒箭作为范例，或者会彻底改变抗生素的研发。

“抗生素研究已经阻滞了几十年。很难找到一个经由充裕研究，但又布满进展的科学范畴。”

这种“有毒的箭头”，也就是两种冲击细菌的机制之间的协同感化，能够供应切实的信息。这种化合物自己已经非常有效，并且人们能够起头设计受此开导的新化合物。这就是这项工作令人如斯兴奋的原因。

尤其是箭头和毒药这两种机制中的每一种都针对细菌和哺乳动物细胞中都存在的过程。叶酸对哺乳动物至关主要（这就是为什么要示知妊妇服用叶酸的原因），当然细菌和哺乳动物细胞都具有膜。Gitai说：“这给了我们很大的进展，因为人们忽略了一整类靶标，因为他们认为，‘哦，我不克对准谁人靶标，因为那样的话我也会杀人’。” 

黄博士透露：“如许的研究表明，我们能够回到曩昔，从新审视我们认为斥地新抗生素的局限性。” 

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