“食肉”细菌不再可怕!对抗它的研究有了新突破

国际科学家团队研发出一个新的化合物家族,能清除小鼠身上的细菌感染。其中部分感染可引发严重的“食肉”疾病。在美国,这种食肉疾病每年会出现 700 到 1100 例。这个新的化合物家族或许也是新型抗生素的开端。相关研究发表在了 8 月 2 日的《科学进展》杂志上。

国际科学家团队研发出一个新的化合物家族,能清除小鼠身上的细菌感染。其中部分感染可引发严重的“食肉”疾病。在美国,这种食肉疾病每年会出现。

数十年来,临床医生一直在敲响警钟,警告人们病原体对现有药物的抗药性越来越强。这使得它们愈发危险,疾病控制与预防中心(CDC)的数据显示,美国每年有超过死于这些感染。为应对这一情况,需要新的抗菌化合物来取代细菌已产生抗药性的药物。

来自圣路易斯华盛顿大学医学院的分子微生物学家史考特·赫尔特格伦(Scott Hultgren)和迈克尔·卡帕隆(Michael Caparon),以及瑞典于默奥大学的化学家弗雷德里克·阿尔姆奎斯特(Fredrik Almqvist)共同合作研发出了这个名为GmPcides 的新化合物家族。

GmP 菌素通过靶向革兰氏阳性菌发挥作用。这些类型的细菌可导致各种耐药性葡萄球菌感染、中毒性休克综合征和其他可能致命的细菌疾病。

“我们测试过的所有革兰氏阳性菌都对该化合物敏感。其中包括肠球菌、葡萄球菌、链球菌、C. difficile,它们是主要的致病菌类型,”卡帕隆在声明中表示。“这些化合物对多种细菌具有广谱活性。”

新的 GmPcide 化合物是基于一种被该团队称为“意外之喜”的被称为环融合 2-吡啶酮的分子类型。Caparon 和 Hultgren 曾要求 Almqvist 开发一种能够防止细菌膜附着在尿道导管表面的化合物。这些是医院环境中尿路感染的常见原因。

所得化合物还具有抗多种细菌的抗感染特性。他们早期的一些研究表明,GmPcides 可以在培养皿实验中杀死细菌菌株。

在这项新研究中,他们进一步推动了这些培养皿实验,测试了这些化合物在坏死性软组织感染中的作用。这些快速传播的感染通常涉及多种革兰氏阳性细菌。坏死性筋膜炎,或被称为“食肉病”,是其中最广为人知的感染之一。它可以迅速严重损害组织,以至于经常需要截肢来控制其传播。大约有 20%的“食肉病”患者会死亡。

该团队专注于一种每年导致约 50 万人死亡的病原体——化脓性链球菌。一组小鼠感染了化脓性链球菌。其中一组接受了 GmPcide 治疗,而另一组未接受治疗。在几乎所有指标上,接受 GmPcide 治疗的小鼠都比未接受治疗的小鼠表现得更好。它们体重减轻较少,溃疡较小,抗感染速度更快。感染后,皮肤受损区域似乎也愈合得更快。

虽然目前还不完全清楚 GmPcide 是如何做到这一切的,但显微镜检查表明,该治疗对细菌细胞膜有显著影响。这些细胞膜是微生物的外层包裹物。

“膜的一项作用是阻挡外界物质,”卡帕隆说,“我们发现,用 GmPcide 处理五到十分钟,膜就开始变得有通透性,使通常无法透过膜的物质进入细菌,这说明这些膜受损了。”

这可能改变细菌自身的功能,包括使它们对宿主的伤害作用以及降低宿主对感染的免疫反应的能力减弱。

GmPcides 也不太可能产生耐药菌株。设计用来培养耐药细菌的实验发现,只有极少数细胞能耐受药物处理。这意味着它们不太可能将自身优势传递给下一代细菌。

据 Caparon 所述,GmPcides 要想在当地药店上架,还需历经诸多环节。该团队已为所用化合物申请专利,并将其授权给 QureTech Bio 公司,Caparon、Hultgren 和 Almqvist 均持有该公司股份。该授权取决于他们与另一家能够管理药物开发和临床试验的公司合作,以期将其推向市场。

据该团队表示,创造 GmPcides 的那种协作科学,将有必要用于解决抗药性等问题。

“各类细菌感染都是重要的健康问题,它们越来越多地呈现出多药耐药性,因而更难治疗,”Hultgren 在一份声明中表示。“跨学科科学促进了不同研究领域的整合,可能会产生具有潜力帮助患者的协同新思路。”