研究揭示了致命热带疾病的潜在治疗方法
类鼻疽是一种热带疾病,估计每年在全世界夺去9万人的生命。目前还没有疫苗,而且导致这种疾病的细菌甚至能抵抗最强的抗生素,这也阻碍了目前的治疗。
那种细菌顽强而致命,伯克举办它被美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)列为潜在生物武器。
加州大学洛杉矶分校领导的一项研究,根据对人类细胞和小鼠的测试,确定了两种化合物,显示出治疗类鼻疽的潜力。一种是已经被美国食品和药物管理局批准作为抗真菌治疗的广泛使用的药物;另一种是一种新的合成抗生素。研究结果发表在美国国家科学院院刊,代表着对抗一种未知疾病的进展。
“即使是在被忽视的热带病中,类鼻疽也是最被忽视的疾病之一,特别是当你考虑到它的全球负担和致命性时,”资深作者Jeff F. Miller说,他是加州大学洛杉矶分校的弗雷德·卡弗里纳米系统科学教授,微生物学、免疫学和分子遗传学教授,加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所主任。“它也值得更多的关注,因为它迷人的生物学特性。”
类鼻疽最常见于东南亚和澳大利亚北部,可以有多种形式,从致命的血流感染到类似肺结核等其他疾病的慢性感染。b .举办当被污染的土壤或水被吸入、吞咽或通过伤口或伤口吸入时可感染。
当它进入哺乳动物细胞在美国,这种细菌会繁殖并通过使受感染的细胞与邻近细胞融合来传播。这种融合细胞的能力对细菌的生命周期和致病能力至关重要。最终,融合细胞的复合体会破裂,从而破坏细胞所在的组织。
Miller和他的同事们在加州纳米系统研究所的机器人筛选设备中工作,使用他们开发的筛选技术,测试了一个包含22万多种化合物的文库,一次测试数千种化合物,测试它们中断细菌生命周期的能力。
这篇论文的共同通讯作者、加州大学洛杉矶分校助理研究教授克里斯托弗·托德·弗伦奇(Christopher Todd French)说:“我们开发的筛查系统很容易适应其他细胞内病原体,比如导致结核病的分枝杆菌。”“它可以捕获任何能够抑制细菌从进入细胞到在细胞中生长,再到向附近细胞扩散这一过程的化合物。”
因为研究需要广泛的安全预防措施b .举办,研究人员首先在一个危险较小的亲戚身上筛选了这些化合物,b . thailandensis以缩小需要进一步检测的药物清单。
对于每一个筛选,人类细胞被机器人放置在实验板上,用待测化合物处理,然后感染细菌。20小时后,科学家们使用一种叫做激光扫描细胞术的成像方法对平板进行高分辨率成像,以确定每种化合物的作用。
化合物,破坏b . thailandensis然后对其进行测试b .举办而且b . mallei这是另一种引起鼻窦炎的密切相关细菌,鼻窦炎在马和其他动物身上最常见,但也会感染人类。最终,研究人员确定了32种化合物b .举办,b . mallei或两者兼而有之。
该团队专注于两种特别有效的化合物b .举办对宿主细胞的毒性很小。这两种细菌都能进入宿主细胞和细菌体内,这是一项重大进展,因为化合物跨越这两个障碍是开发新抗生素的关键挑战之一。
其中一种是氟胞嘧啶,或称5-FC,这是一种已经获得FDA批准的抗真菌药物。研究人员发现,并不是停止生长b .举办5-FC通过阻止细菌融合发挥作用细胞在一起,蔓延。
这一特性使5-FC成为一种被称为抗病毒药物的新兴抗生素,它有可能与传统抗生素(通过首先阻止细菌生长而起作用的药物)配对。这种组合拳可以更有效地攻击有害细菌,同时降低抗生素耐药性的可能性。此外,5-FC被列入世界卫生组织的《基本药物标准清单》,这意味着在类鼻疽流行的资源匮乏地区可获得它。
“当务之急是将这些实验室发现转化为临床影响,”Philip Bulterys博士说,他是该研究的第一作者,也是加州大学洛杉矶分校-加州理工学院医学家培训项目的应届毕业生。“5-FC已经有了完善的安全性,这应该可以更快地将其作为一种治疗类鼻疽病的潜在新疗法进行评估。”
另一种潜在的新疗法被研究人员称为伯克沙星(burk氟沙星,BFX),它是一种合成分子,与氟喹诺酮类抗生素有关,其中包括著名的药物环丙沙星。在这项研究中,它在阻断方面非常有效b .举办的增长。
研究被致命剂量的b .举办,科学家们发现5-FC和BFX的效果都优于目前治疗类鼻疽的护理标准——头孢他啶。