洛克菲勒大學(xué)合成的一種新抗生素，源自細菌基因產(chǎn)物的計算機模型，似乎可以中和耐藥細菌。根據(jù)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究，這種名為 cilagicin 的化合物在小鼠體內(nèi)效果很好，并采用一種新的機制來攻擊 MRSA、C. diff 和其他幾種致命病原體。
結(jié)果表明，新一代抗生素可以從計算模型中衍生出來。“這不僅僅是一個很酷的新分子，它是對一種新的藥物發(fā)現(xiàn)方法的驗證，”洛克菲勒的肖恩·F·布雷迪說。“這項研究是計算生物學(xué)、基因測序和合成化學(xué)結(jié)合在一起以解開細菌進化秘密的一個例子。”
應(yīng)對萬年的細菌戰(zhàn)
細菌已經(jīng)花費了數(shù)十億年的時間來進化出獨特的方式來殺死彼此，因此我們許多最強大的抗生素都來自細菌本身，這也許不足為奇。除了青霉素和其他一些從真菌中提取的著名藥物外，大多數(shù)抗生素首先被細菌武器化以對抗其他細菌。
Evnin 教授兼遺傳編碼小分子實驗室負(fù)責(zé)人布雷迪說：“千百年的進化賦予了細菌參與戰(zhàn)爭和殺死其他細菌的獨特方式，而它們的敵人不會產(chǎn)生抗藥性。”抗生素藥物的發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)主要由科學(xué)家在實驗室中培養(yǎng)鏈霉菌或芽孢桿菌，然后將它們的秘密裝瓶來治療人類疾病。
但隨著耐抗生素細菌的興起，迫切需要新的活性化合物——而我們可能已經(jīng)用完了易于利用的細菌。然而，數(shù)不清的抗生素可能隱藏在頑固細菌的基因組中，這些細菌很難或不可能在實驗室中研究。“許多抗生素來自細菌，但大多數(shù)細菌不能在實驗室中生長，”布雷迪說。“因此，我們可能錯過了大多數(shù)抗生素。”
過去十五年來，布雷迪實驗室倡導(dǎo)的另一種方法是在土壤中尋找抗菌基因，并在對實驗室更友好的細菌中培養(yǎng)它們。但即使是這種策略也有其局限性。大多數(shù)抗生素來源于鎖定在細菌基因簇中的基因序列，稱為生物合成基因簇，它們作為一個單元共同編碼一系列蛋白質(zhì)。但這些集群通常無法使用當(dāng)前技術(shù)訪問。
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