MIT開發(fā)新型“抗菌肽”，不僅解決抗生素耐藥性，還能抑制敗血癥
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-11-08 08:33:59
近日，美國(guó)CDC報(bào)道了一種叫“耳道假絲酵母菌”的新型“超級(jí)病菌”，已造成至少13人感染，其中4人死亡。據(jù)悉，耳道假絲酵母菌可造成嚴(yán)重、甚至致命的真菌感染，通常對(duì)抗真菌藥物具有耐藥性。
英國(guó)抗生素耐藥性委員會(huì)預(yù)計(jì)到2050年，在沒有新的藥物開發(fā)下，因感染抗生素耐藥的細(xì)菌，將造成每年至少1000萬人的死亡。好消息是：近日，麻省理工學(xué)院（MIT）的研究者開發(fā)出一種新型的抗菌肽，可以破壞多種類型的細(xì)菌，包括一些抗生素耐藥的細(xì)菌。
抗生素耐藥或?qū)⒃斐擅磕昵f人的死亡
在過去的幾十年里，許多細(xì)菌已經(jīng)對(duì)現(xiàn)有的抗生素產(chǎn)生了耐藥性，而且鮮有新的藥物出現(xiàn)。
為了幫助重建對(duì)抗感染性疾病的武器庫，許多科學(xué)家轉(zhuǎn)向被稱為“抗菌肽”的天然蛋白質(zhì)，它不僅可以殺死細(xì)菌，還包括其他微生物，如病毒和真菌。
一種抗菌肽可破壞耐藥性細(xì)菌
近日，由麻省理工學(xué)院（MIT）、巴西利亞大學(xué)（UniversityofBrasilia）和英屬哥倫比亞大學(xué)（UniversityofBritishColumbia）的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，成功設(shè)計(jì)了一種可以破壞多種類型細(xì)菌（包括一些抗生素耐藥的細(xì)菌）的抗菌肽。
MIT博士后CesardelaFuente表示，他們的主要目標(biāo)是提供一種解決抗生素耐藥性的方案，這種新設(shè)計(jì)的抗菌肽為細(xì)菌的抗生素耐藥提供了一種替代療法。他還補(bǔ)充道，因感染耐藥性的細(xì)菌致死患者的數(shù)量，比社會(huì)上任何一種致死因素（包括癌癥）都要多。因此這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的社會(huì)意義是令人興奮的。
在自然基礎(chǔ)上不斷改造的抗菌肽
抗菌肽是由所有生物作為其免疫防御的一部分而產(chǎn)生的，能夠以幾種不同的方式殺死微生物。首先，它們?cè)谌肭终叩募?xì)胞膜上戳破洞。一旦進(jìn)入，就會(huì)破壞幾個(gè)細(xì)胞的靶標(biāo)，包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)。
這些肽除了分離傳統(tǒng)抗生素，還有另一個(gè)關(guān)鍵的能力，即利用宿主的免疫系統(tǒng)，召喚白細(xì)胞進(jìn)一步殺死入侵微生物。
科學(xué)家們通過多年的研究，試圖將這些肽作為抗生素的替代品，因?yàn)榧?xì)菌對(duì)現(xiàn)有的藥物產(chǎn)生耐藥性。
天然存在的肽由20種不同的氨基酸組成，因此它們的序列組合有多種可能。DelaFuente表示，你可以定制自己的序列，調(diào)整它們的特異功能。目前的計(jì)算機(jī)已經(jīng)有能力來生成新的療法，使其應(yīng)用于臨床并對(duì)社會(huì)產(chǎn)生影響。
在這項(xiàng)研究中，研究人員開始用天然抗菌肽叫做“clavanin-A”，后者是從海洋動(dòng)物tunicate中分離，該肽的天然形式可以殺死許多類型的細(xì)菌，但研究人員決定通過改造使其更有效。
clavanin-A有一個(gè)使其能夠通過細(xì)菌細(xì)胞膜的帶正電荷區(qū)域，以及一個(gè)產(chǎn)生易位到膜的相互作用的疏水性拉伸區(qū)域。研究人員決定添加一個(gè)由五個(gè)氨基酸組成的序列，使肽更疏水，進(jìn)而提高他們的殺傷能力。
這個(gè)新改造的肽，被命名為clavaninMO，其在抗菌方面效果卓著。在小鼠試驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)clavaninMO可以殺死對(duì)大部分對(duì)抗生素有抵抗作用的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌菌株。
并沒有參與這項(xiàng)研究的馬德里生物技術(shù)國(guó)家中心研究主任VictordeLorenzo點(diǎn)評(píng)道，利用新設(shè)計(jì)的分子，受感染的動(dòng)物可以從傳統(tǒng)無法拯救（致死）的抗生素療法中獲益。無論該項(xiàng)研究能否短期內(nèi)在醫(yī)院使用，但這種利用自然活性設(shè)計(jì)的免疫處理系統(tǒng)，為解決抗菌素耐藥性問題開辟了新的途徑。
抗菌肽的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：抑制敗血癥
這些肽的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，他們不僅招募免疫細(xì)胞對(duì)抗感染，還能抑制過度的炎癥反應(yīng)，包括能危及生命的敗血癥。
在delaFuente看來，新合成的肽不僅能殺死敏感和耐藥的微生物，同時(shí)可以作為一種抗炎介質(zhì)和增強(qiáng)免疫保護(hù)的介質(zhì)。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些肽可以破壞某些生物膜（細(xì)菌細(xì)胞的薄層），或可用于治療由生物膜引起的感染，如影響囊性纖維化患者肺部的銅綠假單胞菌感染等。
此外，這些肽還可制成抗菌涂料導(dǎo)管，用于因感染金黃色葡萄球菌或其他細(xì)菌引起的皮膚病的軟膏。