一种 64 年历史的抗生素,一直是医疗治疗的基石,现在被孜孜不倦的化学家们通过寻找克服耐药菌的方法而进行了显著的更新。
在 2016 年 5 月 18 日发表在《自然》杂志上的工作中,一个化学家团队从头开始构建了与药物红霉素(大环内酯类药物的关键成员)相似的分子。通过这样做,他们能够产生 300 多种红霉素的变体,而仅仅通过修改原始药物(科学家通常寻找现有抗生素新变体的方式)是不可能实现的。
这个过程产生了几种红霉素的变体,可以杀死对该抗生素产生耐药性的细菌。加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的化学家菲尔·巴兰说,尽管在任何分子可以用于人体之前还需要进行大量的测试,但其中许多分子都显示出前景。他补充说,这项工作对未来的抗生素具有潜力:“现在你可以通过化学合成以一种实用的方式制造深度修饰的类似物,这为以前从未梦想过的一系列衍生物打开了大门。”
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
新的配方
红霉素最初于 1952 年从菲律宾土壤样本中的细菌中分离出来。但天然红霉素是一种不良药物:虽然它可以杀死细菌,但它在胃的酸性环境中不稳定,并在那里重新排列形成有毒化合物。化学家很快成为修改红霉素使其更稳定、毒性更小的专家。
随着时间的推移,研究人员有了开发该分子类似物的另一个原因:红霉素耐药菌的兴起。但在对该抗生素进行了几十年的化学改变之后,化学家们开始用尽选择。“在过去的 60 年里,化学家们非常有创造力,但是修改像红霉素这样复杂的分子是非常具有挑战性的,”马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的安德鲁·迈尔斯说。“而这就是我们长期以来所拥有的。”
迈尔斯和他的团队决定用另一种方式来解决这个问题:从头开始合成红霉素的变体。这项工作花了五年时间,并导致了制造分子新方法的发现。
成功的筛选
该团队筛选了 305 种大环内酯类化合物,以对抗几种细菌菌株。大多数化合物都具有一定的抗菌活性:其中 83% 对肺炎链球菌(一种对大环内酯类抗生素敏感的细菌)具有活性。有些也对多种抗生素耐药的菌株有效。
这些化合物尚未在动物身上进行测试,可能需要进行额外的化学调整以增强其效力及其安全性。迈尔斯在马萨诸塞州沃特敦成立了一家名为 Macrolide Pharmaceuticals 的公司,以进一步开发这些化合物。
但巴兰称这种从零开始的方法“大胆”和“无畏”,他说这种成功证明了有机化学的力量。“它显示了合成在振兴最古老的一类抗生素中的力量。”
本文经许可转载,并于2016 年 5 月 18 日首次发表。