预测超级细菌耐药突变的方法
时间:2015-03-24 阅读:102
随着耐药细菌的增加,即使是几十年来容易控制的常见感染——例如肺炎或尿路感染,用标准抗生素都难以治疗。因此迫切需要研制新的药物,同时也需要某种方法zui大程度地发挥这些药物的有效使用寿命。当研究人员用这种新药处理活菌时,实际上出现了两种遗传变化,正如他们的算法预测的一样。
研究人员正在开发先发制人的策略,同时药物仍然处于设计阶段,这将给科学家们一个有利的开端,来检测新的化合物。他们说:“如果我们能以某种方法,提前预测细菌如何应对一种特殊的药物,那么我们就可以改造药物,或者计划测试下一种药物,或排除掉不大可能*有效的疗法。” 由于细菌繁殖的如此迅速——在不到一个小时内生长并从一个细胞分裂为两个,耐药菌不断地发生演变,因此研究人员必须不断开发新的方法来杀死它们。
研究人员说:“对于一些抗生素来说,药物引入后几十年都没有出现*个耐药菌株在,而在其他抗生素中则只需要一年的时间。”直到现在,研究人员都在试图预测使细菌逃避某种特定药物的遗传改变,他们不得不从先前已经发现的耐药突变“文库”中查找可能的突变。
但是,当谈到预测细菌如何适应新的药物时,这种方法存在不足,因为微生物不会以可重复的、可预见的方式发生改变。“有了一种新药,总有一种可能性,即生物体会产生从来没见过的不同突变。这是医生真正担忧的事情。”
研究小组集中在一种新的实验性药物,这种药物通过结合和抑制一种细菌酶(称为二氢*还原酶,DHFR,在DNA构建和其他过程中发挥至关重要的作用)而起作用。这种药物称为炔丙基连接*拮抗物,有望作为MRSA感染的一种治疗方法,但是尚未进入人体试验。
研究人员说:“我们想查明,细菌采用什么策略来对抗这些新的化合物。它们可能是我们以前见过的相同旧突变吗?或者细菌采用了新的策略?”在一份可能突变的顺序表中,研究人员把注意力集中在4个微小的差异,称为单核苷酸多态性(SNPs),理论上它们会赋予细菌耐药性。虽然他们发现的突变以前没有报道过,但是,在实验室利用活菌的实验表明,他们的预测是正确的。
研究人员说:“我们的确在细菌中发现了新预测的突变,这一事实非常令人兴奋。”现在,研究人员正在使用他们的算法来预测其他药物(旨在对抗大肠杆菌和肠球菌这样的病原体)的耐药突变。他们说,该模型也可以扩展到预测一种微生物对一种以上药物的响应。“我们甚至可以诱骗一种病原体发展出突变,使其能够逃避一种药物,但是这会使其对另一种药物特别敏感,就像一种组合拳。”