从 1928 年发现青霉素后，人类对抗细菌终于不再是手无寸铁。然而过去数十年中人类不断研发新药，和细菌的抗药性互相竞赛，彼此都想尽办法要超越对方。例如：著名的盘尼西林 (Penicillin) 于 1943 年研制成功并推广使用，但在 1945 年发现了盘尼西林的抗药性；万古霉素 (Vancomycin) 于 1972 年发明，亦于 1988 年出现抗药性；而于 2003 年，当年的新药达托霉素 (Daptomycin) 才出现仅一年，隔年就出现了抗药性。
2016 年，无药可医的超级细菌出现，一度引起了恐慌。美国一位 49 岁的妇女感染大肠杆菌，因当中含有 MCR-1 抗药性基因，即使使用堪称是最后一线药物的“克痢霉素”（Colistin）也无效。实际上，之前包括中国大陆、欧洲与非洲，都发现感染超级细菌的案例，追根究柢，都跟滥用抗生素有关；不只是医疗现场广泛使用，畜牧业也大量使用抗生素喂养，这些都加速了细菌产生抗药性的速度。英国一份研究报告更指出，如果不采取积极行动，到了 2050 年，超级细菌将导致一千万人丧命。
全世界每年有 70 多万人死于抗药性感染，抗生素抗药性已经成为一个日益严峻的全球性挑战，直到这次人造病毒带来一线曙光。
因为细菌产生抗药性的速度越来越快，尤其对药厂来说，研发新型抗生素无利可图，赔钱的生意当然不会继续投入资金研发，让我们一度以为这场战争将以人类惨败，无法再对抗新的细菌作结。但现在，借由英国国家物理实验室 (National Physical Laboratory, NPL) 和伦敦大学学院 (University College London, UCL) 共同设计的一种全新的人造病毒，情况或许有了转机。
他们所设计的人造病毒是使用相同的几何原理所建立，这些原理决定了天然存在的病毒的结构，称为多面体衣壳 (polyhedral capsids)。由此产生的一款只有 20 奈米、中空构造的蛋白质组织，它以类似自然界的病毒外侧构造，附着于比自己大的细菌表面。此合成病毒能像“无人机”一样，在微观世界中识别细菌细胞后，迅速有效地攻击。
传统的抗生素必须到达并击中细菌细胞内的单个靶标才生效，但这些人造病毒则是先破坏细菌细胞中最复杂，但易受损害的部分 ── 细胞膜后，再将细菌整个摧毁。NPL 的研究员 Hasan Alkssem 表示，人工病毒在细菌表面附着数秒后，就能开始对细胞膜造成破洞，使细菌的内部成分流出，这显示细菌不太可能对病毒产生抗药性。
新型人工病毒不只可杀死细菌，且不影响人类细胞，对研究感染类疾病的治疗来说，或许是个长期有效的方法。
另一位研究员 Alex Yon 指出，“细菌对这种人工病毒没有抵抗性是极为重要的发现，还有以往抗生素须直接到达特定细胞才能发挥作用，新型人工病毒就无此问题，而且对人体其他细胞不会造成负面影响。”NPL 生物识别科学的研究人员 Max Ryadnov，和 UCL 生物物理学教授 Bart Hoogenboom 皆表示：“这次的研究成果替 NPL 正在开发的工程计量方法和材料增加了新的工具，以期能充分发挥合成生物学在工业和医疗保健方面的潜力；再者，该研究还可能成为传染病的替代疗法，在紧急时提供长期和创造性的解决方案。”
新人工病毒的合成成果，不仅为潜在的抗药性细菌打开更加有效治疗的大门，更可望在基因治疗和合成生物学的核心功能的应用上带来不一样的启发。
文 / Miggy Chang
延伸阅读：海底神偷是你？前所未见的棘手新病毒参考文献：
https://phys.org/news/2018-01-synthetic-virus-tackle-antimicrobial-resistance.html
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