Irish researchers create molecule to tackle antimicrobial resistance

梅努斯大学的研究人员,作为一个国际团队的一部分,已经创造了一种新的分子,可以帮助对抗耐药细菌。

当细菌、病毒、真菌和寄生虫随着时间的推移发生变化,不再对药物产生反应,使感染更难治疗,并增加疾病、严重疾病和死亡的风险时,就会发生抗微生物药物耐药性(AMR)。由于抗生素耐药性水平不断上升,大多数传统抗生素到2050年将不再有效,因此开发杀死细菌的新方法是一项迫切的科学需求。

这项研究利用了超分子化学的原理,这是一个探索分子之间相互作用的小众科学领域,以实现突破。最重要的是,这项研究发现了能有效杀死细菌但对健康人体细胞毒性非常低的分子。

这项新研究发表在《化学》杂志上,恰逢11月18日至24日的世界抗菌素耐药性宣传周。这一全球运动由世界卫生组织发起,旨在提高对抗菌素耐药性的认识和了解,以期减少耐药感染的出现和传播。

根据迄今为止对抗生素耐药性全球影响的最全面估计,2019年有120多万人(可能还有数百万人)直接死于抗生素耐药性细菌感染。这项研究可能为解决这一问题的新方法铺平道路,这一问题每年导致的死亡人数超过艾滋病毒/艾滋病或疟疾。

梅努斯大学化学系的首席研究员卢克·布伦南说:“我们正在发现新的分子,并研究它们是如何与阴离子结合的,阴离子是带负电荷的化学物质,在生命的生物化学背景下非常重要。”我们正在为抗击从癌症到囊性纤维化等各种疾病奠定基础。”

这项工作基于合成离子转运体的使用,这是研究人员首次证明盐(钠和氯离子)流入细菌会引起一系列生化事件,导致细菌细胞死亡——即使是对目前可用的抗生素(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA))具有耐药性的菌株也是如此。

研究报告的合著者、梅努斯大学凯瑟琳·朗斯代尔人类健康研究所的罗伯特·埃尔梅斯博士说:“这项工作表明,使用我们的方法,一种导致盐流入细胞的‘特洛伊木马’,我们可以有效地杀死耐药细菌,从而抵消已知的细菌耐药性方法。”

细菌努力维持细胞膜内离子的稳定浓度,当这种微妙的平衡被破坏时,就会严重破坏正常的细胞功能,细胞就无法生存。

Elmes说:“这些合成分子与氯离子结合,并将其包裹在一层‘脂肪毯’中,使其很容易溶解在细菌的膜中,将离子带走,破坏正常的离子平衡。”这项工作是化学基础知识影响人类健康研究未满足需求的一个很好的例子。”

梅努斯大学生物系的微生物学家凯文·卡瓦纳教授说:“耐药细菌感染发生率的上升是一个主要问题。这项工作是化学家和生物学家共同努力开发具有重大未来潜力的新型抗菌剂的一个例子。”

这些结果为阴离子转运蛋白作为现有抗生素的可行替代品的潜在发展铺平了道路,随着抗生素耐药性问题的持续上升,这是迫切需要的。