芬兰教授建议用噬菌体疗法对付“超级细菌”

作者: 生命科学  发布:2019-11-17
芬兰教授建议用噬菌体疗法对付“超级细菌”

马克·贵隆诺只有17岁,但他患有罕见的先天性遗传性疾病尼瑟顿综合症,这种疾病导致他的皮肤不断脱落。除了身体上的不适,尼瑟顿综合症还使贵隆诺非常容易被细菌感染,因为他没有外层皮肤保护他不受外界的影响。贵隆诺的免疫系统成为抵御这些细菌感染的最有利武器,但这可能导致脓毒症,即机体免疫反应破坏自身组织和器官时产生的症状。

新华社赫尔辛基1月1日电因抗生素滥用等因素导致的“超级细菌”一直是困扰医学界的难题。芬兰赫尔辛基大学细菌学教授米卡埃尔·斯库尔尼克认为,噬菌体也许能用来对付“超级细菌”。

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金沙澳门官网dkk,“超级细菌”是指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。据世界卫生组织统计,全球每年有70万人死于“超级细菌”感染,其中包括23万新生儿。噬菌体是一种专门以细菌为宿主的病毒,它们可以侵入细菌体内并不断复制自身基因,最终吞噬细菌,因而被认为是细菌的天敌。

脓毒症很快发展成为威胁生命的疾病,而抗生素通常是用来治疗它的最有效方式。但对于贵隆诺来说,抗生素的有效时间很难超过2周。这使他处于更危险的境地:如果贵隆诺患上脓毒症,而他的身体对新的抗生素又没有反应,那他就会死。贵隆诺表示:“我们尝试了许多不同的抗生素,我已经记不清我自己注射了多少次。它们的效用最多维持1个月,然后我的身体就会产生抗性,这些抗生素就会变得无用。”

斯库尔尼克近日在接受新华社记者采访时说,每种噬菌体只攻击非常有限的几种细菌,并且几乎是特异性地针对某一种细菌,因此对人体内的正常菌群可能不会产生不良影响。

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据斯库尔尼克介绍,人类在上世纪初就发现了噬菌体并对其进行研究,但随着抗生素的出现,西方国家对噬菌体疗法的兴趣渐渐淡漠。但俄罗斯、波兰、格鲁吉亚等国仍一直在开展噬菌体研究。赫尔辛基大学近年来也开始建设自己的噬菌体研究中心。

图2:贵隆诺在格鲁吉亚接受噬菌体治疗

目前,斯库尔尼克的研究团队已经收集到大约250种噬菌体。他认为,建立一个比较好的噬菌体库需要有1000到2000种不同的噬菌体,“但收集这么多种类的噬菌体需要耗费很长时间和很多资源”。

今年早些时候,当美国科技媒体网站Motherboard采访贵隆诺时,他从法国来到格鲁吉亚首都第比利斯的Eliava研究所,尝试另一种抗生素药物,名为噬菌体疗法。这种治疗方法使用一种被称为噬菌体的特殊病毒,来消灭细菌和治疗感染。这种治疗细菌感染的方法已经有100多年的历史了,但它仅仅被俄罗斯、格鲁吉亚和波兰等国批准使用,因为人们对使用复制生物制剂来治疗感染心存忧虑。

斯库尔尼克希望能够逐步丰富噬菌体库,从而找到并培养那些能够对抗“超级细菌”的噬菌体。他说,无论是治疗人类还是动植物细菌感染,噬菌体疗法都具有很好的发展前景。

贵隆诺的基因紊乱症状非常罕见,但是噬菌体疗法是他治疗的最后希望。然而,即使对于那些没有遭受尼瑟顿综合征折磨的人来说,噬菌体疗法也可能是为数不多的几种能防止因耐抗生素细菌感染而死亡的技术之一。

由于抗生素是在20世纪40年代发展起来的,几种类型的细菌已经对其产生了耐药性,有些细菌已经对世界上所有已知的抗生素产生了抗药性。如果有人感染了这些所谓的超级细菌,他们就必须依赖自己身体的自身能力抵抗感染。否则,这种以前可治疗的感染就会杀死他们。事实上,由于受到抗生素耐药性细菌感染,美国每年有23000人被夺去生命。联合国预测,到2050年,相比于癌症来说,将有更多的人死于抗生素耐药性感染。

今年早些时候,世界卫生组织(World Health Organization)发布了一份关于抗生素耐药性的12种最危险细菌名单,强调了这些超级细菌带来的紧迫威胁。世界卫生组织卫生系统和创新助理总干事玛丽-保利·基尼在声明中说:“抗生素耐药性正在增加,我们的治疗方案正在用尽。如果我们把它单独留给市场力量来解决,我们最迫切需要的新抗生素将不会及时被开发出来。研发新抗生素的渠道正在干涸。”

尽管噬菌体已被证明是治疗这些超级细菌感染的有效抗生素替代方法,但它们在美国和西欧地区的普及却非常缓慢。其中部分原因是,有些监管机构认为注射复制生物制剂的风险太大。此外,这些地区没有市场激励机制以鼓励制药公司开发噬菌体疗法,这种疗法获得专利的可能性太小。

然而,随着人们越来越意识到抗生素耐药性超级细菌带来的威胁,2014年奥巴马政府甚至将其称为“危机”,噬菌体疗法的研究近年来重新流行起来。但这不禁让人产生更多疑问:为什么在近1个世纪的时间里,大多数医疗机构都回避了这种替代抗生素的治疗方法?

谁杀死了噬菌体?

虽然噬菌体早在19世纪晚期就被记录下来,但直到20世纪40年代,它们的作用机制才被充分理解为一种治疗手段。这在很大程度上要感谢乔治·艾利瓦的开创性工作,他是格鲁吉亚研究人员,最终将这种好奇的实验转变成一种抗菌疗法。

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图3:位于格鲁吉亚Eliava研究所冰箱里的噬菌体

和其他病毒差不多,噬菌体基本上只是由蛋白质包裹的DNA。当某些类型的噬菌体接触到特定种类的细菌时,它们会与细菌的外膜结合,然后释放一种叫做溶酶的酶,这种酶实质上是在细菌细胞上钻个孔洞。此时,噬菌体会将其DNA注入细菌,组织后者正常的繁殖过程。取而代之的是,这种细菌变成噬菌体繁殖的温床,进而继续在细菌的细胞中增至,直到最终其完全破裂。然后噬菌体会扩散,如果它们接触到其他细菌,就会重复上述过程。

噬菌体之所以成为具有优势的抗菌方略,有多种原因。首先,它们是地球上最常见的生物有机体。科学家们估计,地球上噬菌体的总数估计可达10的31次方,超过其他活标本的总和。它们的数量在海水中最为密集,每毫升海水中含有大约2亿个噬菌体。无论哪里有细菌,肯定能发现噬菌体的踪迹。

噬菌体的另一个显着优势是,它们所瞄准的细菌通常是非常特殊的。并不是每种噬菌体都能与其他细菌结合,这就意味着有可能制造出一种特殊的“噬菌体鸡尾酒”,它由几种不同的噬菌体组成,这些噬菌体可以用来治疗细菌感染。“噬菌体鸡尾酒”不仅解决了细菌耐药的问题(管细菌可能对某种噬菌体产生耐药性,但无法对人类制造的噬菌体产生抗性),它们也不会对栖息在我们体内的健康细菌构成威胁。

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