研究人員有了一種對(duì)抗耐藥細(xì)菌感染的新戰(zhàn)術(shù)。他們的策略包括使用噬菌體的集合，噬菌體是一種自然攻擊細(xì)菌的病毒。在一項(xiàng)新的研究中，芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院(PME)和芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員已經(jīng)證明，這些噬菌體的混合物可以成功治療小鼠的耐抗生素肺炎克雷伯菌感染。

然而，與此同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)的工作揭示了噬菌體和細(xì)菌之間的相互作用是多么復(fù)雜;預(yù)計(jì)在分離培養(yǎng)皿中最有效的病毒并不總是在動(dòng)物身上起作用。此外，噬菌體和細(xì)菌都可以隨著時(shí)間的推移而進(jìn)化——在某些情況下，噬菌體進(jìn)化得更有效地殺死細(xì)菌，而在其他情況下，克雷伯氏菌進(jìn)化出了對(duì)噬菌體的抗性。

“我們?nèi)匀徽J(rèn)為噬菌體是治療克雷伯氏菌等耐藥細(xì)菌的一種非常有前途的方法，”分子工程助理教授、這項(xiàng)新研究的資深作者馬克·米米(Mark Mimee)說(shuō)，該研究發(fā)表在《細(xì)胞宿主與微生物》雜志上?！暗删w就像一種活生生的、不斷變化的抗生素，這給它們帶來(lái)了很多復(fù)雜性?！?/p>

肺炎克雷伯菌是人類腸道中常見(jiàn)的細(xì)菌，對(duì)人體的危害很小。然而，當(dāng)細(xì)菌逃逸到身體其他部位，如開(kāi)放性傷口、肺部、血液或泌尿道時(shí)，它們會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的感染。肺炎克雷伯菌通常在醫(yī)院環(huán)境中傳播，耐藥菌株已很常見(jiàn)。

“在我的診所里，我見(jiàn)過(guò)由克雷伯氏菌引起的復(fù)發(fā)性尿路感染患者，”芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院的泌尿婦科醫(yī)生桑德拉·瓦萊蒂斯(Sandra Valaitis)說(shuō)，她是這項(xiàng)新研究的合著者?！巴ǔ＿@些細(xì)菌菌株會(huì)對(duì)口服抗生素產(chǎn)生耐藥性，使患者清除感染的選擇更少。我們迫切需要治療這些細(xì)菌的新方法?！?/p>

一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，噬菌體一直被認(rèn)為是細(xì)菌的天敵，并因其治療感染的潛力而受到研究。然而，噬菌體通常對(duì)一種細(xì)菌非常特異性，預(yù)測(cè)這些匹配是很困難的。

在這項(xiàng)新研究中，Mimee實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Ella rotman篩選了廢水，以分離出可以有效殺死27種不同克雷伯氏菌菌株的噬菌體，其中包括14種新從芝加哥大學(xué)患者身上分離出來(lái)的噬菌體。研究小組發(fā)現(xiàn)了幾十種噬菌體，它們至少能夠殺死一些克雷伯氏菌菌株。然后，研究人員分析了細(xì)菌中的哪些遺傳因素使它們最容易被這些噬菌體殺死或削弱。

基于這一分析，羅特曼和她的同事們開(kāi)發(fā)了一種由五種噬菌體組成的混合物，每種噬菌體針對(duì)細(xì)菌的不同成分。在培養(yǎng)皿和小鼠中，這種噬菌體混合物使耐抗生素克雷伯氏菌更容易受到免疫系統(tǒng)的攻擊，在某些情況下，更容易受到抗生素治療的影響。然而，在其他情況下，細(xì)菌在治療后變得更耐抗生素。

Mimee說(shuō):“這是生物學(xué)通常不按你想要的方式工作的事情之一。”“但這給了我們一個(gè)研究噬菌體和細(xì)菌之間詳細(xì)動(dòng)態(tài)的機(jī)會(huì)?！?/p>

通過(guò)將噬菌體混合物暴露在一系列分離的克雷伯氏菌中，研究人員給了噬菌體進(jìn)化的機(jī)會(huì)。這提高了雞尾酒殺死克雷伯氏菌的能力。在老鼠身上，這種混合物有效地殺死或削弱了克雷伯氏菌。研究人員在小鼠腸道中觀察到細(xì)菌和噬菌體之間的共同進(jìn)化，克雷伯氏菌進(jìn)化以逃避噬菌體的攻擊，而噬菌體則反擊以更好地感染改變的細(xì)菌。

Mimee的實(shí)驗(yàn)室小組正在繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以更好地了解不同的噬菌體和細(xì)菌對(duì)如何相互作用，以及其他噬菌體和細(xì)菌的存在(自然存在于人體中)如何影響這種相互作用。與此同時(shí)，他們正在與Valaitis合作，尋求美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)一項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)，在尿路感染患者中測(cè)試噬菌體混合物。

Mimee說(shuō):“這項(xiàng)研究在試圖理清噬菌體的復(fù)雜性并使它們更接近臨床方面邁出了積極的一步?！?/p>