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病毒是对抗超级细菌的终极武器么?

日期:2019-05-11 12:10:28 来源: 生物谷 点击:

你可能知道耐抗生素细菌,也被称为超级细菌,已经削弱了医生治疗感染的能力。你可能也意识到,市场上新抗生素的数量急剧下降。一些头条新闻表明,人类注定要遭受抗菌素耐药性;甚至政治家和政府也参与进来,将不断增长的抗菌素耐药性与气候变化等其他常见危机进行了比较。尽管这些断言有些夸张,但抗菌素耐药性是一个严重的问题。作为医学科学家,一些人专攻传染病,他们一直着迷于细菌在人类健康中所扮演的角色,以及利用病毒的潜力治疗细菌感染。

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是什么导致了抗生素耐药性?

过度使用抗生素是造成抗菌素耐药性的一个重要因素。在美国抗生素随处可见,一些病人需要这些药物治疗许多不同的疾病。许多医生安抚他们的病人,因为他们不知道什么时候不使用,什么时候使用,也因为没有监管结构来限制他们的使用。任何拿着处方笺的人都可以用任何抗生素来治疗任何疾病,而且很少会面临任何严重后果。虽然已经采取了一些措施来减少抗生素的使用,但在美国,这个问题的范围仍然很大。

一些国家,如瑞典,使用激励措施来鼓励医生改进抗生素的使用。但在美国的医院和诊所里,还没有类似的系统。这个问题不仅限于人类;事实上,70%的抗生素都是用在动物身上的。这意味着人类只要接触动物产品就能接触到抗生素。你正在准备晚餐的鸡腿上也可能有耐抗生素细菌。一旦细菌产生了抗菌素耐药性,它就不会消失。例如,耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)进化出对多种不同抗生素的耐药性;然而,尽管可以通过限制导致MRSA出现的抗生素的使用来减少其传播,MRSA仍然在医院和社区中存在。

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抗生素的替代品

寻找抗生素替代品的另一个原因是,我们与生活在我们身边的人和宠物分享我们的微生物;因此,其他人无需服用抗生素就能感染这些超级细菌。开发新疗法的一个不太明显的原因是,我们的身体是一个大的微生物群落的家园,包括细菌,被称为我们的微生物群落。这些微生物是维持我们健康所必需的。杀死有害细菌的抗生素也会杀死有益细菌。有一种抗生素的替代品,但多年前被医学界所摒弃。

最初的噬菌体治疗故事

另一种方法叫做噬菌体疗法,它使用感染细菌的病毒,即噬菌体,来杀死致病细菌。噬菌体在20世纪20年代至40年代的早期和前抗生素时代被频繁地用于治疗危及生命的感染。但是噬菌体疗法有很多缺点。首先,噬菌体的疗效是不可预测的。一种噬菌体可以消灭一个人体内的有害细菌,但不能消灭另一个人体内的。因此,医院不得不大量收集噬菌体,以杀死所有病人身上的致病细菌。相比之下,万古霉素等抗生素可预见地杀死整群细菌。

另一个缺点是噬菌体的收集需要维护。因此,医院不仅要保存大量的噬菌体,而且还要保持它们的形状。所以医学为了方便而选择了抗生素,直到最近才以任何有意义的方式回顾过去。

卷土重来?

那么,为什么噬菌体疗法会卷土重来呢?抗生素耐药性是一个显而易见的答案,但并不能解释全部情况。仅仅因为提到噬菌体治疗,医生就可能被认为是“江湖医生”,因为早期的尝试既没有令人振奋的成功,也没有巨大的失败。和任何治疗方法一样,它也有自己的优缺点。

然而,现在科学的进步可以引导我们找到哪种噬菌体最适合消灭一种特定的微生物。随着抗菌素耐药性危机的加剧,医生和科学家有了一个很好的时机来共同开发有效的噬菌体疗法。这一点的证据来自最近具有里程碑意义的噬菌体治疗案例。

已经有研究机构成功地治疗了一名因多重耐药细菌引起的危及生命的感染和严重预后的医生,这是一个很好的例子。另一个在大众媒体上流传的关键案例使这一趋势得以延续。医生也许能够治疗任何致病细菌;这只是找到一个合适的噬菌体的问题。

噬菌体治疗研究的很大一部分致力于“噬菌体筛选”——微生物学家仔细研究土壤、海洋和人体,以确定具有杀死困扰我们的细菌潜力的噬菌体。尽管这些研究进展缓慢,但新的研究揭示了噬菌体在医学上的治疗潜力。你可能认为在所有的噬菌体筛选和具有里程碑意义的案例中,我们会一直使用噬菌体疗法,但我们没有。

使用噬菌体的例子

抗生素的一个优点是,由于它们已经使用了几十年,我们对它们的安全性有了很多了解。医生们每天都会对使用抗生素的风险-收益比进行简单的计算,但却没有能力对噬菌体进行相同的计算。真的有人想让医生给他们注射病毒来治疗细菌感染吗?当问题以这种方式提出时,我怀疑这不是任何人的选择。但是,请记住噬菌体是自然形成的。它们在你身体的每一个表面。它们在海洋和土壤里,在你的马桶和水槽里。它们确实无处不在。

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因此,将噬菌体放入体内杀死细菌是大自然每天都在做的事情,据我们所知,我们的身体并没有因此而受损。据估计,噬菌体每48小时就能杀死世界上一半的细菌,而且可能是最有效的抗菌剂。当医生给我们一种噬菌体而不是我们从家里的水槽中获得同样的噬菌体时,我们真的有一个令人信服的理由担心吗?只有时间才能证明。不幸的是,随着抗菌素耐药性继续上升,时间可能不会站在我们这一边。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

【1】Are viruses the best weapon for fighting superbugs?

【2】Antibiotic Use in the United States, 2017: Progress and Opportunities

【3】Lessons learnt during 20 years of the Swedish strategic programme against antibiotic resistance

【4】Superbugs 'as big a global threat as climate change and warfare'

【5】Cohabiting family members share microbiota with one another and with their dogs

【6】The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats.

【7】Ian Phillips et al. Does the use of antibiotics in food animals pose a risk to human health? A critical review of published data. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. DOI: https://doi.org/10.1093/jac/dkg483

【8】Robert C. Owens et al. Hospital-Based Strategies for Combating Resistance. Clinical Infectious Diseases, Volume 42, Issue Supplement_4, 15 April 2006, Pages S173–S181, https://doi.org/10.1086/500664

【9】Ari Robicse et al. Duration of Colonization with Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Clinical Infectious Diseases, Volume 48, Issue 7, 1 April 2009, Pages 910–913, https://doi.org/10.1086/597296

【10】Xavier Wittebole et al. A historical overview of bacteriophage therapy as an alternative to antibiotics for the treatment of bacterial pathogens. Virulence. https://doi.org/10.4161/viru.25991

【11】Robert T. Schooley et al. Development and Use of Personalized Bacteriophage-Based Therapeutic Cocktails To Treat a Patient with a Disseminated Resistant Acinetobacter baumannii Infection. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. DOI: 10.1128/AAC.00954-17

【12】Fighting Bacterial Infection With Viruses?



(责任编辑:lgh)

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