科学家们认为,他们可能已经发现了一种对抗抗生素耐药细菌的全新方法,如果这种方法成功,将有助于解决每年造成比艾滋病或疟疾更多的死亡人数的健康危机。
由德克萨斯大学奥斯汀分校的 Despoina Mavridou 领导的一组研究人员发现了一种新的方法来削弱引起人类疾病的细菌的抗生素耐药性,这些细菌包括大肠杆菌、克雷伯菌和铜绿假单胞菌,这些细菌是造成人类疾病的主要原因。耐药性感染造成的危害。该团队通过抑制一种特定的蛋白质来使细菌再次容易受到抗生素的侵害,这种蛋白质会在细菌内形成抗性能力。
“这是一种全新的思考靶向耐药性的方法,”分子生物科学助理教授 Mavridou 说。
细菌对现有抗生素的耐药性越来越强,研究人员一直在努力寻找新的抗细菌药物,使世界容易受到致命的超级细菌的侵害。另一个团队在一月份在《柳叶刀》杂志上进行的一项研究发现,抗菌素耐药性是 2019 年全球至少 127 万人死亡的直接原因,这使得抗生素耐药性成为世界主要死亡原因之一。
抗生素耐药性细菌的武器库中有许多不同的蛋白质可以中和抗生素。为了正常发挥作用,这些抗性蛋白必须折叠成正确的形状。研究人员发现另一种称为 DsbA 的蛋白质有助于将抗性蛋白质折叠成这些形状。
对于他们最近发表在 eLife 杂志上的概念验证研究,Mavridou和她的科学家同事使用不能直接用于人类患者的化学物质来抑制 DsbA。该团队现在计划致力于开发能够达到相同结果并安全用于人类的抑制剂。
“其他方法侧重于抑制抗性蛋白,但没有人想到一开始就试图阻止它们的形成,”马夫里杜说。
他们的目标是将 DsbA 抑制剂与现有抗生素结合起来,以恢复药物杀死细菌的能力。因为它的目标是帮助在危险细菌中组装抗生素抗性蛋白的机制,该方法将通过阻止它们折叠或产生二硫键的能力,使几种对耐药性至关重要的蛋白质失效。
伦敦帝国理工学院这项研究的主要作者之一克里斯托弗弗尼斯说:“由于新抗生素的发现具有挑战性,因此开发延长现有抗菌药物寿命的方法至关重要。” “我们的研究结果表明,通过靶向二硫键形成和蛋白质折叠,可以逆转几种主要病原体和耐药机制的抗生素耐药性。这意味着未来临床上有用的 DsbA 抑制剂的开发可以提供一种治疗耐药性的新方法使用目前可用的抗生素感染。”
DsbA 主要是细菌中的一种管家蛋白质,可促进蛋白质的稳定性和折叠。在这项研究之前,科学家们已经知道 DsbA 还参与了病原体的一系列功能,例如帮助构建攻击宿主细胞的毒素,或协助组装可以将这些毒素输送到人体细胞中并导致疾病。但研究 DsbA 多年的 Mavridou 怀疑它也可能在帮助细菌抵抗抗生素的蛋白质折叠中发挥重要作用。在 2020 年加入德州大学奥斯汀分校之前,她在伦敦帝国理工学院就开始研究这种可能性。
“我们推断,如果 DsbA 是抗性蛋白折叠所必需的,阻止它发挥作用会间接抑制它们的功能,”UT Austin 的博士后研究员、该研究的第二主要作者 Nikol Kadeřábková 说。在继续研究该系统的过程中,Kadeřábková 正在推动当前的努力,以发现对人类安全的 DsbA 抑制剂。