拯救葡萄球菌感染的“特洛伊木马”

使用结构导向设计，奥黛丽·奥多姆·约翰博士和她的研究团队开发了一种新的方法来设计更好的抗生素，能够接触到耐药细菌。

南希·麦肯著

从荷马那里得到启示奥德赛以及臭名昭著的特洛伊木马的故事，研究人员在约翰实验室费城儿童医院的研究人员建立了一种新的方法来开发有效的抗生素，能够接触到耐药细菌。该研究提出了一种结构导向设计，可以制造出隐藏抗生素的前药，一旦抗生素到达感染部位，它们就会被细菌自己释放出来。的确是特洛伊木马。eLife最近出版了研究结果．

这项研究的新颖之处在于研究人员设法瞄准细菌自身机制的方式。通过研究和了解细菌清除阻断分子或前药的机制，CHOP的研究人员能够设计出一种更好的方法来传递有效化合物。这种结构导向的药物设计允许抗生素分子和前药物在血液中循环，直到到达细菌，然后阻断剂脱落。研究人员认为，他们可以改善抗生素分子的质量，而不会过早释放前药，从而错过预期的靶点，这一直是开发有效抗生素的主要挑战。

资深作者说:“我们已经创造了一种‘特洛伊木马’，它可以让抗生素不受干扰地到达所需的组织，直到细菌本身激活药物，有效地释放抗生素‘军队’。奥黛丽·奥多姆·约翰医学博士，主任传染病科．“利用结构引导设计，我们开发了一种设计更好抗生素的新方法。鉴于对抗菌素耐药性的担忧日益加剧，我们认为这是向前迈出的重要一步。”

向难以接触到的耐药细菌提供有效的抗生素。

对公众健康的威胁

抗微生物药物耐药性——当细菌、病毒、真菌和寄生虫等微生物发展出打败旨在杀死它们的药物的能力时，这是世界上最关键的公共卫生问题之一。在这个国家，每年大约有280万人感染耐抗生素细菌;根据美国疾病控制和预防中心的数据，超过3.5万人因此死亡。在世界范围内，耐药细菌每年导致75万多人死亡，预计这一数字将增加到数百万。

科学家们迫切需要开发新的抗生素来规避抗微生物药物耐药性。不幸的是，开发新疗法的尝试往往在动物模型或临床试验中失败，因为达到所需组织的治疗水平不足。

在本研究在美国，约翰博士的团队集中研究了这种细菌金黄色葡萄球菌，因为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)被疾病控制中心列为“严重威胁”。为了了解葡萄球菌是如何去除前体药物的，他们对这种细菌进行了工程改造，使其产生耐药性不除去前药。然后，通过对它们的整个基因组进行测序，研究人员能够识别出产生耐药性的细菌中哪些基因发生了突变。这一认识使他们发现了两种不同的蛋白质(GloB和FrmB)，它们依次作用于去除前药——新的细菌靶点被发现了。

这项工作为结构导向的发展铺平了道路金黄色葡萄球菌约翰博士说，他实际上也在宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院工作。“我们预计，这些方法将指导新型抗菌素的开发，并导致更强大的抗感染化合物武器库，针对微生物而不是人类宿主的靶向特异性。”