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土壤尋新抗生素 或能控制抗藥性致病源

2018/2/14 — 11:55

pexels

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抗生素抗藥性問題持續,科學家一直嘗試尋找新藥物控制問題。微生物學家 Sean Brady 從土壤中發現新抗生素 malacidins ,或能治療超級惡菌。研究已刊於《自然 — 微生物學》

抗生素自 90 年前由生物學家 Alexander Fleming 無意中發現,至今已拯救不少人性命。然而,隨著濫用問題持續,近年細菌開始對其出現抗藥性。據大型研究估計在 2050 年,每年全球因抗生素失效致死的人數將會升至 1,000 萬人。

微生物學家 Sean Brady 認為未必要從實驗室中嘗試研發新抗生素;反而可從土壤中探索。「當你每走一步,地上都蘊藏 10,000 隻細菌,而當中大部份更是前所未見。」來自洛克菲勒大學 (Rockefeller University)  的微生物學家 Brady 接受《華盛頓郵報》訪問時表示。他指出大量未知微生物當中,可能有可用的新抗生素成份。

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為找出新抗生素,分佈全美的公民科學家 (Citizen Scientist) 從不同地方收集土壤樣本,並寄給 Brady 研究隊伍分析。然而,要找出有用成份猶如大海撈針。因此,研究隊伍縮小搜索範圍,集中尋找與產生依賴鈣質抗生素 (calcium-dependent antibiotics) 的基因。只要找到這種基因,就有機會找到與其相關的抗生素。此類抗生素只會在鈣質存在時,才會攻擊細菌,這種機制亦能減低細菌抗藥性機會。

經過多番努力,研究人員終於從土壤中發現依賴鈣質抗生素基因。他們將基因複製,並注入微生物。微生物開始釋出新抗生素 malacidins。當研究人員把 malacidins 用於遭多重抗藥性金黃葡萄球菌 (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) 感染的老鼠傷口上。研究人員發現這種抗生素不但能殺死這種「超級惡菌」,更令人鼓舞是,抗生素在三星期後都未有出現抗藥性徵兆。研究人員指,抗生素 malacidins 能影響細菌製造細菌壁的過程,由此殺死細菌,此機制對人體無害。

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細菌自人類和動物出現之前,早已不斷演化出不同能力抵抗其他細菌——如同微生物界的「軍事競賽」。長期演化的成果可讓人類「坐享其成」,從微生物找出有效抗生素成份,治療超級惡菌。現時研究雖未能直接將抗生素推出市面,但仍證實了這個概念,人類或可從自然環境中提取有用成份治療惡菌。 

來源:
Washington Post, A potentially powerful new antibiotic is discovered in dirt, 13 February 2018

報告:
Hover, B.M., Kim, S. H., Katz, M., Charlop-Powers, Z., Owen, J.G., Ternei, M.A.,... & Brady, S.F. (2018). Culture-independent discovery of the malacidins as calcium-dependent antibiotics with activity against multidrug-resistant Gram-positive pathogens. Nature Microbiology, Published Online. DOI: 10.1038/s41564-018-0110-1

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

 

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