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尽管抗生素和各种抗菌洗手液和湿巾的普及,但细菌仍然是医院和诊所寻求保护患者免受感染的可移动目标。一种在努力消除细菌方面获得关注的方法是模仿人体攻击这些微生物的方式,即在细菌细胞膜上打孔,并削弱它们变异成耐抗生素病原体的能力。
由于抗生素的过度使用(使细菌细胞熟悉这些药物并在它们发挥作用之前将其清除)以及病原体快速适应新条件的能力,细菌正变得越来越对抗生素产生耐药性。位于宾夕法尼亚州拉德诺的生物技术公司PolyMedix, Inc.的首席执行官兼创始人尼古拉斯·兰德基奇说,细菌每 20 分钟分裂一次,加速进化,并为抗生素制造商创造了相当于一个不断变化的钥匙孔。“70% 的细菌感染具有耐药性,”他说,“这是一个大问题。”
事实上,根据美国疾病控制中心的数据,细菌感染现在是美国第四大死因,每年导致约 10 万人死亡。具有讽刺意味的是,感染的最佳场所之一是医院——据最近发表在化学工业协会期刊《聚合物国际》上的一篇论文称,美国每年报告超过 200 万例医院感染病例。
在宾夕法尼亚大学科学家的帮助下,PolyMedix 正在开发行为方式与人体自身防御机制非常相似的药物和聚合物。其中正在研发的有:无需实际进入细胞本身就能杀死细菌的药物,以及该公司希望用于油漆、塑料和纺织品的新聚合物,以制造自消毒产品和表面。 这种聚合物不像银、铵盐或苯酚那样的涂层,兰德基奇说,这些涂层会随着时间的推移而溶解并失去效力。“我们的化合物成为表面的一部分,”他说,并且可以在几秒钟内杀死细菌。“如果你让抗生素成为材料的一部分,效果将是持久的。”
该公司没有为将抗菌聚合物交付到商店货架的时间表,因为它主要将资源集中在将其抗生素药物推向市场。该公司需要获得美国环境保护署的批准——一旦申请提交,这个过程最多需要 16 个月——才能将其抗菌聚合物添加到床上用品、地毯、台面和毛巾中。
“我们开发了许多不同的原型材料,并证明了[聚合物]添加到不同材料中时有效”——只要表面是干净的,兰德基奇说。“聚合物是自消毒的,而不是自清洁的,”他补充道。“你必须让它们与细菌相互作用。”
他说,抗菌聚合物也可能成功地消灭住宅和商业建筑中的葡萄穗霉,或“黑霉”,这种真菌会导致肺部疾病并加剧过敏。这些聚合物在反恐战争中也可能具有重要意义,这解释了为什么美国国防部向该公司提供了超过 160 万美元的资金,用于开发能够对抗生物战病原体的药物化合物和聚合物,这些病原体会导致炭疽病、鼠疫和土拉菌病等传染病。该公司还从美国卫生与公众服务部获得了另外 300 万美元的研发资金。
PolyMedix 需要获得食品和药物管理局的批准才能测试正在开发的药物,这些药物可能会在未来取代抗生素。这批新的微生物战斗机将像聚合物一样,通过在细菌膜上打孔来杀死细菌。 PolyMedix 最近宣布,加拿大卫生部——该国的国家医疗保健监管机构——已批准该公司开始一项人体临床试验,以评估一种名为 PMX-30063 的合成化合物的安全性和有效性,该化合物旨在治疗全身感染,同时避免通常对抗细菌不再有效的抗生素的陷阱。