对付“超级细菌”的抗生素替代 用仿生肽增强身体对感染的反应

【字体: 时间:2021年12月09日 来源:Scientific Reports

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  刚刚发表在《科学报告》上的文章介绍了一种新的仿生肽,这种分子在动物模型上可以高效清除细菌感染,是一种免疫刺激剂而不是抗生素,代表了一种对付危及生命的抗生素耐药性感染的治疗新方法。

  
   

Justin Schaal, PhD    

图片:Justin Schaal博士,南加州大学凯克医学院研究病理学助理教授

资料来源:USC照片/ Ricardo Carrasco III

在漫长而曲折的进化过程中,我们的祖先失去了产生一种小而强大的分子——-θ-防御素的能力,这种分子可以帮助对抗细菌感染。700多万年后,南加州大学凯克Keck医学院的研究人员正在构建这些分子的新的改良版本,作为治疗抗生素耐药性“超级细菌”的一种潜在方法。

这项研究刚刚发表在《科学报告》(Scientific Reports)上,由凯克医学院(Keck School of Medicine)研究病理学助理教授Justin Schaal博士领导,介绍了一种新的仿生肽分子的开发,这种分子在动物模型中可以高效清除细菌感染。重要的是,这种分子的作用不是抗生素,而是一种免疫刺激剂,代表了一种治疗危及生命的抗生素耐药性感染的新方法。

对抗生素替代品的需求

自70多年前引入以来,抗生素一直是治疗细菌感染的标准。尽管有几十种细菌,但几乎所有的细菌都是通过直接杀死细菌或阻止细菌增殖的方式来发挥作用的。细菌具有快速进化的巨大能力,这使它们有能力克服直接作用的抗生素分子。在过去的二十年里,出现了越来越多的“超级细菌”,除了最强大的抗生素,几乎对所有抗生素都产生了耐药性。这样的超级细菌有几个群体,包括耐碳青霉烯肠杆菌科(CRE)。CRE包括大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的某些菌株,对碳青霉烯类抗生素具有耐药性,而碳青霉烯类抗生素是许多持续感染患者的最后选择。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,仅在美国,CRE超级细菌在由肠杆菌科(Enterobacteriaceae)物种引起的14万多起致命或危及生命的感染中所占的比例越来越大。

为了解决这一对人类健康的紧迫威胁,迫切要求研究人员找到对抗抗生素耐药性细菌的新策略。

像防御素一样的生物工程分子

RTD-1是在狒狒和恒河猴等身上发现的一种自然产生的θ-防御素,研究人员利用这一灵感,对类似的分子进行生物工程改造,并在小鼠模型中筛选它们对抗克雷伯氏菌感染的能力。他们构建的最有效的肽:一种叫做MTD12813的高度稳定的环状肽,在清除感染方面比RTD-1有效10倍。

虽然还需要做更多的工作来确定MTD12813是如何工作的,但研究人员知道它激活了免疫系统——一种叫做巨噬细胞和中性粒细胞的细胞,它们吞噬和摧毁病原体。这种肽还调节免疫反应,减少身体对抗细菌感染时经常发生的调节不良的炎症。

Schaal说:“我们称这种肽为宿主导向抗感染,因为它不像传统抗生素那样直接杀死细菌,而是刺激宿主——我们——去对抗感染。”

通过与USC的许可协议,该技术现在将进一步与Oryn Therapeutics合作开发。基于这项研究和南加州大学进行的相关研究,Oryn正在开发一种新型的大环肽,用于治疗自身免疫和炎症疾病、传染病和癌症中未满足的需求。Oryn公司的首席执行官Robert Erwin说:“我们对将该文章报道的重要科学进展转化为对付日益危险的细菌感染的成功疗法的前景非常乐观。”

考虑到目前人们担心下一次大流行可能是细菌性的,开发这项技术的时机是正确的。“这个关于如何刺激宿主清除细菌的新发现是非常及时的,”他说。

关于这项研究

这篇论文的题目是“宿主导向的大环肽治疗MDR革兰氏阴性细菌感染”。其他作者是Yoshihiro Eriguchi, Dat Q. Tran, Patti A. Tran, Chase Hawes, Anthony E. Cabebe, Kaitlyn Pike, Katie Trinh,和André J. Ouellette,都来自南加州大学凯克医学院。



文章标题

宿主导向的大环肽治疗MDR革兰氏阴性细菌感染

文章出版日期

6 - 12月- 2021


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