別再做無謂的抵抗！新抗生素可治癒超級細菌

超級細菌究竟是何方神聖？「超級細菌」並非特定的某種細菌，而是指一系列對多種抗生素具有抗藥性的細菌。因人類過去不當及過度使用抗生素，導致愈來愈多具抗藥性的細菌和其他微生物出現，並促使這些微生物演化成為「超級細菌」。抗微生物抗藥性 ( Antimicrobial Resistance, AMR ) 對公共衛生構成嚴重威脅，並嚴重影響低收入和中等收入國家人民的健康。

在 2019 年時， < The Lancet >曾發表「抗微生物抗藥性全球研究( Global Research on Antimicrobial Resistance )」指出，預估全球有 127 萬死亡案例與 AMR 直接相關，這個數字已超過因人類免疫缺乏病毒( HIV/AIDS )或瘧疾而死亡的人數；並抗藥性與大約495萬死亡案例間接相關。

超級細菌曾造成全球恐慌，但現在遊戲規則似乎改變了？

這群 UC Santa Barbara 的研究小組，開發出一類新型抗生素，發表在＜ eBioMedicine＞雜誌上。新型抗生素可以治癒被人類認為幾乎「無法治癒」的細菌感染的小鼠，而且這種藥物的幾乎檢測不到抗藥性。目前研究成果有望改變在治療超級細菌的潛在遊戲規則。該藥物通過同時破壞許多細菌功能的作用，來殺死每一種測試的病原體，並且在長時間接觸藥物後，仍可以觀察到低水平的細菌抗藥性。

這個發現是一個巧合。當美國陸軍作戰時，生死往往就在瞬息之間，因此迫切需要研發在戰場上為手機充電的設備。因為細菌是微型發電廠，所以研發團隊設計了化合物來利用細菌能量作為「微生物( microbial )」電池。並衍生出將這些化合物重新用作潛在抗生素的想法。

研究團隊合成了 15 種化學變體，發現這種化合物- COE2-2hexyl ( 共軛寡電解質的合成抗菌劑)，具有廣譜抗菌活性( broad-spectrum antibacterial activity )。其中包含對 COE 模塊結構的特定改變，並且評估了每種變體的廣譜抗菌活性和培養的哺乳動物細胞的體外細胞毒性。研究團隊表示，當需要確定這些化合物是否可以用作抗生素時，團隊原本認為它們對人體細胞的毒性類似於漂白劑，大多數是有毒的；但卻一個沒有！它是殺死研究團隊測試過的每一種細菌病原體。
這種化合物治癒了感染頑固性菌血症 ( refractory bacteremia ) 患者臨床細菌分離株的小鼠，並且沒有引起細菌抗藥性。

COE2-2hexyl 對多種膜相關功能（例如，分隔、運動、ATP 合成、呼吸、膜對小分子的通透性）具有特定影響，這些功能可能共同作用以抵消細菌細胞活力和抗藥性的演變。這些細菌特性的破壞可能是通過改變關鍵的蛋白質-蛋白質或蛋白質-脂質膜界面而發生的——這是一種不同於許多破壞膜的抗菌劑或去污劑的作用機制，這些抗菌劑或去污劑會使膜不穩定以誘導細菌細胞裂解。

細菌無法對其產生抗藥性，擴大了藥物的市場潛在價值

抗生素具有獨特的作用機制。與針對特定細菌功能的大多數藥物（如青黴素）相反，這種新藥同時針對多種功能。這種藥物似乎會影響細菌膜，進而破壞多種細菌功能，這可能是廣譜抗菌活性和低水平細菌抗藥性的原因。Samuel 說：“這類抗生素有潛力作為一種新的多功能療法來治療抗藥病原體。” 在將藥物用於臨床實踐之前，還需要進行額外的藥物安全性和有效性研究，以充分了解臨床益處和風險。

主要作者 Heithoff 博士說：「關鍵的發現是-細菌對這種藥物的抗藥性幾乎檢測不到，而大多數藥物在這個開發階段都失敗了，所以不會有機會進入臨床實驗。」他繼續補中說：「我們的目標是確定這種 COE2-2hexyl合成抗菌劑可以有效治療 AMR 感染，並且可以容易地修改其結構以滿足當前和預期的患者需求，作為應對迫在眉睫的全球健康危機的新型多功能療法。」

延伸閱讀：超級細菌怎麼來？細菌透過接合作用交換質體、獲取抗藥性 DNA！

參考資料：
1. https://www.news.ucsb.edu/2023/020846/resistance-futile
2. https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(23)00026-9/fulltext