研究人员发现超级细菌克星
http://news.qm120.com2011-09-26 14:23:18 来源:全民健康网
辽宁日报:您刚才的讲解中提及大肠杆菌同样会致病,那么它们是否会和绿脓菌素一样有毒副作用呢?
殷武:大家知道,人体是一个非常复杂的系统,使用各种治疗方案,最先考虑的就应该是安全性问题。如同刚才提到的绿脓菌素可能对人体产生毒性作用一样,使用“生物感应”方法杀死绿脓杆菌,病人需要服用大肠杆菌工程菌,这种工程菌本身同样具有潜在的毒性,这种毒性作用可能来自于大肠杆菌本身,或者是其携带的外源性的绿脓杆菌毒素等等,它们会不会引起机体免疫反应或引发更严重的炎症反应等是必须首先考虑的安全问题。
辽宁日报:看来“生物感应”的设计制造一点也不比真实的简单。除此之外,“生物感应”杀菌方法应用于人体治疗中时还会遇到哪些实际困难?
殷武:细菌中存在两类遗传物质,一类是细菌自身染色体DNA,另一类是与细菌共生的环状质粒DNA。在体外实验中,我们可以在培养基中加入适量的抗生素抑制质粒丢失菌的生长,降低工程菌中质粒的不稳定因素,从而保证工程菌的功能。而在人体环境中,DNΑ的缺失、插入和重排以及细胞分裂过程中发生的质粒不平均的分配都会造成质粒载体结构不稳定,所以通常含有外源基因的大肠杆菌会表现出遗传不太稳定、外源质粒丢失情况。因而,经过改造后的大肠杆菌是否能稳定地接受绿脓杆菌释放的自身诱导物信号,从而稳定释放绿脓菌素是需要解决的问题。
近年来,针对已经明确的病灶部位,设计相应的治疗药物,使药物进入人体内选择性地杀死致病细胞而不会波及周围的正常组织细胞的靶向治疗方法,随着分子生物学技术的发展已经进入了一个全新的时代。在这种治疗方法下,如何采用合适的药物剂型令这些治疗性大肠杆菌保持活力,像“生物”一样发挥“指哪打哪”的靶向作用,使“生物”与“生物感应”相结合直击病灶,而不是系统性地分布,也是一个重要问题。
辽宁日报:假设“生物感应”能够克服上述困难,那么它的杀菌效果能够达到100%吗?
殷武:虽然这种基因工程菌在实验中表现良好,但仍然存有缺憾。研究人员称,目前这种经过修改的大肠杆菌还无法主动寻找目标,在前它们只能守株待兔地坐等致病菌路过。研究人员希望能找到其他类似的细菌来替代大肠杆菌,如果能实现对目标的主动,这种方法的杀灭率也许会达到100%。
有望攻克细菌耐药性
辽宁日报:近年来由于抗生素的滥用,细菌的耐药性不断增强,甚至产生了对所有抗生素都具有耐药性的“超级细菌”,原先的抗菌药物已经越来越无法起到杀灭作用。那么这种“生物感应”杀菌方法是否能够克服这个问题呢?
殷武:耐药性是抗生素治疗感染常见的问题,一般耐药性的产生原因多是因为抗生素通过对细菌的选择性压力,使细菌自身产生某种分解或降低抗生素作用的机制,如产生青霉素水解酶 (一种能够使抗生素失去活性的酶)或使细菌表面生成药物转运泵 (能有选择性将抗生素排出细菌),从而使细菌免受抗生素破坏。
这种杀菌机制与常见的抗生素作用机制不同,主要依赖细菌自身调控机制发挥作用,这确实为解决新型抗菌药物匮乏的局面带来了曙光,但是这种方法还没有在人或者动物病理模型上得到验证,所以该治疗方法是否会在人或动物体内也产生耐药性还需要进一步研究。
在过去10年中真正投放到市场上的抗菌药物很少。这种青黄不接的局面让不少人深感担忧。我们希望“生物感应”能是彻底解决细菌耐药性问题的一剂“良药”。
辽宁日报:这种生物可以推广到杀死其他细菌方面吗?如果这种“生物感应”方法奏效,那么它会对治愈人类的哪些疾病有所帮助?
殷武:理论上讲是可以的。这种方法对感染性疾病或其他病原体(能引发疾病的微生物和寄生虫。包括病毒、细菌、螺旋体、真菌、原虫和蠕虫等)引起的疾病,应该说都是有帮助的。
辽宁日报:“生物感应”投入批量生产、实现临床治疗还有多长的路要走呢?
殷武:现在能真正用于临床疾病治疗的大肠杆菌工程菌很少,目前国际上有不少正在尝试用工程菌治疗肿瘤等疾病,但多停留于临床研究阶段,真正产业化用于临床治疗的路可能还比较长。
辽宁日报:感谢殷教授的精彩讲解。让我们期待这种治疗方法尽快在技术上达到成熟,与不断完善的分子生物学其他环节紧密结合,克服弊端、突出优势,最终造福人类。(记者 王亮)
专家档案
殷武 南京大学生命科学学院教授、博士生导师,教育部新世纪优秀人才,江苏省生物化学与分子生物学学会理事,中国药理学会“施维雅”青年药理学工作者奖获得者,中国科协青年科学家论坛执行主席。研究方向:分子药理学、细胞生物学、生物化学与分子生物学。