战胜抗生素耐药性

对“抗药”药物的新研究可以帮助目前的抗生素更有效地对抗抗生素耐药性感染……

抗微生物药物——诸如抗病毒药物、抗真菌药物和抗生素——是用于治疗动物、植物和人类感染的药物。但是，随着时间的推移，微生物会对这些药物产生耐药性，这意味着一些关键的药物会变得无效。这种对抗菌素的耐药性是一个日益严重的问题:最近的一项研究估计，2019年，全球有495万人死亡与细菌抗菌素耐药性有关。

如果我们回顾抗生素的起源，故事开始于一个战场，但也许不是你所期望的。细菌和其他微生物在争夺资源的过程中不断相互争斗。正是在这种环境下，抗生素首次出现，不是人类科学努力的结果，而是进化的结果:适者生存。传染病专家约翰·特雷戈宁解释说:“抗生素主要是一种细菌杀死另一种细菌的天然化合物，或者是一种酵母杀死细菌的天然化合物。[…在任何表面上，细菌都在为争夺有限的资源而相互争斗。所以一种策略是杀死这个地方的其他细菌，这样你就赢得了这个空间。”

在这场战斗中，一种防御手段是让细菌进化出对抗生素的抗药性。当抗生素的使用变得更加广泛时，特别是在医疗保健和农业工业中，细菌所处的环境发生了变化，施加了一种选择性压力，有利于某些具有抗生素抗性基因的菌株。正是这种选择性压力加速了抗生素的耐药性。

具有许多对特定抗生素产生耐药性的基因的细菌菌株被称为多重耐药(MDR)或广泛耐药(XDR)。很难治疗人类的耐多药和广泛耐药感染，因为只有有限的选择，而且这些选择往往是所谓的“最后手段”药物。我们使用这些药剂越多，细菌产生抗药性的风险就越高。根据Tregoning的说法，这不是会不会发生的问题，而是何时发生的问题。“如果你看看抗生素被发现并发展成人类临床产品的时间过程，抗药性基本上是在几乎完全相同的时间出现的。你可以看看所有不同的抗生素，抗生素开发和耐药性出现之间的差距通常不到5年。”

当细菌进化得如此之快时，我们如何与它们竞争?Tregoning认为，除了减少使用抗生素之外，还有一些方法。一种选择是开发新药，但这既昂贵又耗时。“在我们如何资助和开发这些理想情况下我们永远不会使用的药物方面，情况变得相当复杂。”事实上，英国国家医疗服务体系目前正在试行一种“订阅式”的支付计划，以激励制药公司开发新的抗生素，这意味着投资回报并不反映药物的使用次数。

另一个是疫苗。“我们知道疫苗可以防止细菌感染，当你使用针对特定细菌的疫苗时，你可以看到细菌的抗生素耐药性水平也会下降，因为人们不会生病，所以他们不需要那么多的治疗。”

最后一个选择是开发抗药:这些化合物将使目前的抗生素更有效地对抗对抗生素有耐药性基因的细菌。以青霉素为例;它是β -内酰胺类抗生素中的一种。对内酰胺治疗有抵抗力的细菌具有产生内酰胺酶的基因。Tregoning说，这些酶就像“一把非常特殊的剪刀，可以把青霉素切成小块。”这场药物“军备竞赛”的下一步是开发出能够阻止这些酶分解抗生素的化合物，“这基本上会让剪断青霉素的剪刀变钝。”

牛津大学的研究人员已经做到了这一点。“酶有一个活跃的裂缝——‘锁和钥匙’是人们用来描述它的最常见的模型——但是，基本上，它们有一个空间来结合它们要咀嚼的东西。牛津大学的这个研究小组所做的是产生一种化合物，这种化合物位于该部位，阻止它咀嚼抗生素。”人们希望这些酶阻断药物能恢复青霉素等β -内酰胺类抗生素的活性，更重要的是，还能恢复碳青霉烯类抗生素的活性，碳青霉烯类抗生素是用于治疗耐多药和广泛耐药感染的“最后手段”。