科學(xué)家們已經(jīng)證明，修改引起炭疽病的細(xì)菌產(chǎn)生的酶可以保護(hù)小鼠免受這種致命疾病的感染。他們的研究結(jié)果發(fā)表在今天的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》在線版上，提出了一種治療耐多藥炭疽菌株的潛在治療策略，并可能為其他細(xì)菌感染提供新的治療方法。
炭疽芽孢桿菌是引起炭疽的細(xì)菌，被認(rèn)為是最重要的生物恐怖主義威脅之一，也是世界許多地區(qū)的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。三個(gè)主要成分使它能夠引起疾病——致死毒素、水腫毒素和膠囊。在這項(xiàng)研究中，研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)降解細(xì)菌周圍的膠囊，使其被白細(xì)胞攝取和破壞，從而降低毒力。
該論文的資深作者、醫(yī)學(xué)博士 Arthur M. Friedlander 表示，公共衛(wèi)生官員越來(lái)越關(guān)注似乎對(duì)已知抗生素治療具有抗性的炭疽菌株。他和他在美國(guó)陸軍傳染病醫(yī)學(xué)研究所 (USAMRIID) 的團(tuán)隊(duì)與美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室、西雅圖華盛頓大學(xué)和加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員合作，探索不依賴的替代治療方法。關(guān)于抗生素藥物的使用。
一個(gè)有希望的途徑是使細(xì)菌更容易受到先天免疫系統(tǒng)的影響——這是人體抵御病原體“入侵者”的第一道防線。先天免疫反應(yīng)由物理、化學(xué)和細(xì)胞防御組成，可立即防止外來(lái)病原體在全身傳播。被稱為莢膜解聚酶的酶是由幾類細(xì)菌自然產(chǎn)生的，已成為一種潛在的新型抗毒劑。
“對(duì)炭疽桿菌內(nèi)的莢膜解聚酶的鑒定使我們嘗試使用該酶去除莢膜，”弗里德蘭德說(shuō)。“當(dāng)這證明成功時(shí)，我們利用重組 DNA 技術(shù)和蛋白質(zhì)工程方法以新的方式設(shè)計(jì)和重新配置酶。”
這些“工程變化”包括通過(guò)蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)進(jìn)行循環(huán)排列，以提高穩(wěn)定性并使酶更容易生產(chǎn)，以及聚乙二醇化，改善酶的藥代動(dòng)力學(xué)——允許它在體內(nèi)被吸收和適當(dāng)分布的特性。然后，該團(tuán)隊(duì)測(cè)試了稱為 PEG-CapD-CPS334C 的聚乙二醇化酶，以確保它保留了酶活性。
在這項(xiàng)研究中，在用 PEG-CapD-CPS334C 治療后，感染了來(lái)自非產(chǎn)毒包囊菌株的炭疽孢子的 10 只小鼠中有 10 只得到了完全保護(hù)，而接受對(duì)照治療的 10 只小鼠中只有 1 只存活了下來(lái)。類似地，使用 PEG-CapD-CPS334C 治療感染了完全毒力的包囊菌株的小鼠可以保護(hù) 10 只動(dòng)物中的 8 只，而 10 只對(duì)照動(dòng)物中只有 2 只存活。
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