抗生素耐药性:研究人员成功地阻断了耐药基因

概要:科学家设计出一种更好的分子,使质粒在细菌之间移动变得更加困难。最终使得通过减少抗生素抗性质粒的转移而有可能帮助保持住抗生素的有效性。

全世界都在广泛使用抗生素来治疗细菌引起的疾病。但正如世界卫生组织等国际机构所指出,全球抗生素耐药性的上升正呈现出一种急剧恶化趋势。而由于抗生素也是现代医学的重要组成部分,被用作于手术和癌症治疗中的预防性治疗,细菌耐药性的上升趋势将呈现出更大的危害。这就是为什么研究人员急需制定出应对这种对人类健康威胁的策略,而蒙特利尔大学则处于这场战斗的最前沿。

抗生素抗性基因基因编码在可在细菌之间转移的质粒上是抗生素抗性基因在医院和环境中传播的原因之一。质粒是在细菌或酵母中发现的DNA片段。它携带了对细菌有用的基因,特别是当这些基因可以使细菌对抗生素产生抗性的蛋白质。现在,UdeM生物化学和分子医学系的一个科学家小组提出了一种阻断抗性基因转移的新方法,这个研究由Bastien Casu,Tarun Arya,Benoit Bessette和Christian Baron的研究于11月初在科学报告中发表。

 

分子库

Trad蛋白是质粒转移机制的一个重要组成部分,所以研究人员筛选了一些小分子化学物质库,以便找寻能与与Trad蛋白结合的分子。再利用X射线晶体学分析显示了这些分子在TraE上的确切结合位点。有了结合位点的精确信息,研究人员就能设计出更有效的结合分子,最终减少抗生素耐药基因携带质粒的转移。

Baron希望这一策略可以用来发现更多的抗性基因转移抑制剂。

医学院研发副院长Baron说:“希望能够找到这类蛋白质上的‘薄弱点’,并将其定位并击破,以防止蛋白质发挥作用,其他质粒也有类似的蛋白质,有些蛋白质不同,但我认为我们对TraE的研究价值在于通过了解这些蛋白质的分子结构,我们可以设计出抑制其功能的方法。”

 

与IRIC合作

Baron和他的同事在他们令人激动的新数据的基础上,现在正在与UdeM的IRIC药物化学家合作开发新的分子,成为抗生素耐药性基因转移的强有力的抑制剂。Baron希望有一天这种分子可以使用在医院、诊所这些易产生抗药性的温床里。

最终,通过减少抗生素抗性质粒的转移来可能性的帮助保持抗生素的有效性,以期能达到改善人类总体健康的策略目标。

“我们发现这项研究的美妙之处在于蛋白质与细菌用来引起疾病的蛋白质非常相似,所以我们这种分析TraE蛋白质并找到它‘薄弱点’方法,可以应用到其他引起疾病的细菌上,其中一种就是幽门螺旋杆菌,这是一种引起胃溃疡和胃癌的胃病原体,而目前我们正在专门研究这种细菌,但应该还有很多其他细菌可以用于研究。

 

四年的工作

UdeM团队花了四年的时间才得出现在正在发表的研究成果,而同样的时间足够让抗生素抗药性上升趋势成为一个日益令人担忧的全球性问题。

Joanne Liu,UdeM的小儿科医师及无国界医生组织的国际主席,称这种上升趋势为“海啸”。Baron认为她说的并不夸张,“这是一个非常形象的说法,因为我们都知道这”海啸“即将到来,它虽然没有时刻都在你面前飞溅起浪花,但我们都看到了潮流正在上升。“

“人们说,到2050年,将有5000万人死于抗生素耐药性感染,”多伦多出生的德国研究人员说。“不能再用抗生素来治疗感染的那一天即将到来,但世界上现在有一个大动员,人们应该抱有希望,科学将会对这个问题给出新的想法和新的解决方法,不能说我感到绝对安全,但很显然我们正在取得进展。“

来源:

蒙特利尔大学提供的材料。