抗生素耐藥性成功阻斷了耐藥基因
抗生素通常用于治療由細菌引起的疾病。但正如世界衛(wèi)生組織和其他國際組織所指出的那樣,全球抗生素耐藥性的增加是一個迅速惡化的問題。而且由于抗生素也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分,作為手術(shù)和癌癥治療期間的預(yù)防性治療,細菌耐藥性上升更具危險性。這就是為什么研究人員正在忙于制定應(yīng)對人類健康威脅的戰(zhàn)略的原因- 蒙特利爾大學(xué)處于戰(zhàn)斗的最前沿??股乜剐曰蛟卺t(yī)院和環(huán)境中傳播的方式之一是基因編碼在細菌之間轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒上。質(zhì)粒是在細菌或酵母中發(fā)現(xiàn)的DNA片段。它攜帶對細菌有用的基因,特別是當這些基因編碼可以使細菌對抗生素產(chǎn)生抗藥性的蛋白質(zhì)時?,F(xiàn)在,UdeM生物化學(xué)和分子醫(yī)學(xué)系的一個科學(xué)家小組提出了一種阻止抗性基因轉(zhuǎn)移的新方法。Bastien Casu,Tarun Arya,Benoit Bessette和Christian Baron的研究于11月初在Scientific Reports上發(fā)表。
分子庫
研究人員篩選了一個小化學(xué)分子庫,用于那些與TraE蛋白結(jié)合的化學(xué)分子,這是質(zhì)粒轉(zhuǎn)運機制的重要組成部分。通過X射線晶體學(xué)分析揭示了這些分子在TraE上的精確結(jié)合位點。有關(guān)結(jié)合位點的準確信息使研究人員能夠設(shè)計出更有效的結(jié)合分子,最終減少抗生素抗性基因攜帶質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移。
Baron希望該策略可用于發(fā)現(xiàn)更多的抗性基因轉(zhuǎn)移抑制劑。“你希望能夠找到蛋白質(zhì)上的'軟點',然后瞄準蛋白質(zhì)并戳它以使蛋白質(zhì)無法發(fā)揮作用,”醫(yī)學(xué)院研究與開發(fā)副院長Baron說。“其他質(zhì)粒具有相似的蛋白質(zhì),有些具有不同的蛋白質(zhì),但我認為我們對TraE的研究的價值在于,通過了解這些蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),我們可以設(shè)計出抑制其功能的方法。”
與IRIC合作
基于他們令人鼓舞的新數(shù)據(jù),Baron和他的同事正在與UdeM的IRIC(Institut de recherche en immunologieetcancérologie)的藥物化學(xué)家合作,將新分子開發(fā)成抗生素抗性基因轉(zhuǎn)移的強大抑制劑。Baron希望,有朝一日這樣的分子可以應(yīng)用于醫(yī)院的診所,這些醫(yī)院是抵抗的溫床。
他補充說,最終,減少抗生素抗性質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移有助于保持抗生素的效力,有助于制定有助于改善人類健康的總體戰(zhàn)略。“我們在這里工作的美妙之處在于,蛋白質(zhì)與細菌用于引發(fā)疾病的蛋白質(zhì)非常相似。因此,根據(jù)我們對TraE 蛋白質(zhì)的了解以及發(fā)現(xiàn)其'軟點',我們實際上可以應(yīng)用這種方法對其他導(dǎo)致疾病的細菌,其中一種是幽門螺桿菌,它是一種導(dǎo)致潰瘍和胃癌的胃病原體。我們現(xiàn)在專門研究這種疾病,但還有很多其他細菌。
四年的工作
UdeM小組花了四年的時間才得出現(xiàn)在發(fā)表的研究結(jié)果 - 足夠的抗生素耐藥時間成長為一個更加令人擔憂的全球性問題。
UdeM兒科醫(yī)生,無國界醫(yī)生組織的國際總裁Joanne Liu稱其為“海嘯”,Baron認為她并不夸張。“這是一個非常好的形象,因為我們都知道它的到來。它不像每天都在你的臉上,但我們都看到潮流正在上升。“他們說,到2050年,將有5000萬人死于抗生素耐藥性感染,”這位出生于多倫多的德國人研究員表示。“我們不能治療感染抗生素的那一天即將到來。然而,人們應(yīng)該有希望??茖W(xué)將為這個問題帶來新的想法和新的解決方案。現(xiàn)在世界上正在進行大規(guī)模的動員這個問題。我不知道不要說我感到安全,但很明顯我們正在取得進步。“
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