肠道微生物组中或藏有潜力新抗生素

细菌躲避抗生素的速度比我们研发药物的速度更快,因此科学家们将目光转向了人类肠道——这是一个竞争激烈的环境,是约 100 万亿微生物的家园——以寻找可用于对抗疾病的成分。

美国的研究人员对 444054 种先前确定的蛋白质的抗生素潜力进行了分析。

在该团队在实验室合成并测试的 78 个最有希望的候选物中,70.5%表现出了对抗细菌等微生物的能力,这表明它们最终可能被用于抗生素的研发——这也表明我们的肠道确实蕴含着各式各样的抗菌物质。

“我们将生物学视为一个信息源,”宾夕法尼亚大学的生物工程师塞萨尔·德拉富恩特说道。

“一切都只是代码。如果我们能想出算法来梳理这些代码,我们就能极大地加速抗生素的发现。”

发现的最有前途的蛋白质之一,普雷沃氏菌蛋白 - 2,其杀菌能力与多粘菌素 B 相当——多粘菌素 B 目前是用于对多种其他药物产生耐药性的感染的主要抗生素之一。

“这表明,为研究人员和医生,尤其是为患者,挖掘人类微生物组来寻找新的、令人兴奋的抗菌肽类别是一条有前景的道路,”斯坦福大学的医生兼科学家阿米·巴特说。

要将这些蛋白质转化为切实有效的抗生素,前方还有大量工作等着去做,但这些早期结果非常有希望——要是它们能和已经投入使用的“最后的药物”相匹敌,那就更棒了。

研究人员还指出,已识别的蛋白质的构建方式跟传统的抗菌分子不一样。这或许能开辟出研发这些超级细菌杀手的全新道路。

“有意思的是,这些分子的构成跟传统上被认为有抗菌作用的物质不一样,”宾夕法尼亚大学的生物工程师马塞洛·托雷斯说。

“我们发现的化合物构成了一个新的类别,其独特的性质有助于我们理解并拓展抗菌剂的序列空间。”

从更广泛的环境开发抗生素的传统方式会耗费大量时间和精力——这就是德拉富恩特和他的同事们正在寻找 自然界中已有的 能够更快被激活的抗生素来源的原因。

而且它们也是非常急需的:抗生素耐药性是 一个快速增长的问题, 我们对待地球的方式对此毫无益处,而且它已经与 数百万人的死亡有关。科学家们正在 努力寻找解决方案,但这是一场持续的竞赛,要领先于我们一直对抗的不断进化的细菌。

此处所报道的这些发现为研究人员最初的假设提供了支持:在肠道中为了生存而不得不持续进化和适应,这极有可能赋予我们的微生物组借助靶向药物杀灭其他感染的手段。

“这是如此恶劣的一个环境,”德·拉·富恩特说道 。

你看,所有这些细菌共存着,但也相互争斗着。这样的环境或许能促进创新。

这项该研究已发表在 《细胞》。