健康与医学

一类新的抗生素药物

发现新种类的抗生素药物不仅可以拯救人类的生命,还可以大大降低与处理对现有药物具有耐药性的细菌相关的医疗成本。教授克里斯•麦克马斯特Cheminformatics药物发现实验室主任哈利法克斯达尔豪斯大学的加拿大,正在开发一种新的抗生素,在试图克服许多挑战与这个特定的研究领域——即这些药物的销量有限,缺乏资金,以及对其他药品的更大关注。

耐多药细菌,通常被称为超级细菌,每年杀死70多万人。然而,更令人担忧的是,到2050年,这一数字预计将超过1000万。这将产生巨大的影响,无论是从人的生命损失的数量还是对世界经济的影响来说,被这些病菌感染的病人生病和死亡将使世界经济损失数万亿美元。只有少数科学家正在试图开发新的抗生素药物来对抗这些超级细菌——尽管许多挑战目前正在减缓进展。

需要新的抗生素
抗生素是一种能够消灭微生物或阻止微生物生长的药物。这些药物通常用于治疗或预防各种细菌感染,包括肺炎、结核病、几种性传播疾病(std)和许多其他疾病。

抗生素的分类通常是根据一些因素,包括它们的作用机制,它们的目标细菌类型和化学结构。虽然大多数医生每天都会开抗生素药物,但有些细菌已经对所有现有药物产生了耐药性,导致相当多的人患上严重疾病,甚至死亡。

新的抗生素类可以挽救生命,完全消除耐药细菌的药物

目前为对付这些细菌而开发的大多数抗生素都是基于现有的晚期抗生素。然而,由于个别细菌已经具有对类似抗生素的潜在耐药性机制,对这些药物的耐药性往往会迅速发展。正如克里斯·麦克马斯特(Chris McMaster)教授自己所说:“目前在临床试验中的每一种抗生素(其中不到40种),都是当前抗生素相对于已知靶点的‘模仿版’。”

细菌中酰基- acp依赖的产物、酶和途径。典型的酰基链长度用红色表示,而感兴趣的AcpS酶用蓝色突出显示。

这突出了开发全新类别的抗生素药物的必要性,这些药物将能够治疗耐药细菌引起的感染。为了解决这个问题,克里斯·麦克马斯特教授和他的团队开发了一种新型抗生素,可以帮助治疗感染。

该领域的挑战
尽管与开发新类抗生素相关的紧急性和重要性,但这并未毫无挑战。几个因素损害了新抗生素进入市场的引入,使其成为曲折和困难的过程。

麦克马斯特教授说:“一种新型抗生素可能会成为治疗耐多药感染患者的最后手段,这意味着将会有有限的使用,因此也会有有限的销售。”“其次,几十年来,每次治疗抗生素的费用都很低,市场认为高价抗生素会产生耐药性。”

由于这些问题与药物的销售和价格有关,新抗生素的研究往往资金不足。具有讽刺意味的是,与其他可以暂时缓解症状或延长患者寿命的药物相比,新型抗生素实际上可以拯救生命,完全根除对现有药物具有耐药性的细菌。

麦克马斯特教授说:“考虑到在许多情况下,抗生素可以治愈感染并挽救生命,这个难题就显得特别奇怪。”“相比之下,目前有超过800种抗癌药物正在进行临床试验,其中许多药物的价格将达到每名患者数万至数十万美元,其中许多药物将延长寿命,但不能治愈癌症。”

麦克马斯特教授希望成为50多年来开发新型抗生素药物的首批研究人员之一

治疗糖尿病感染
克服资金问题与假设新抗生素销售较低,较低的价格点,麦克马斯特教授选择开发一个新类的抗生素,会满足每年至少有200000名患者的需要,其感染很难使用现有的抗生素治疗。他说:“我们在早期糖尿病足感染(dfi)上取得了成功,因为我们拥有一个庞大的患者基础,且需求很高,目前没有批准的抗生素,而且预计将大量进入临床和市场。”随着发展类金融机构变得更加严重,成本也急剧增加,这使得一种可以治疗这种疾病的新药可以建立一个合理的价格点”。

抗生素和糖尿病
糖尿病是一种影响全球超过4.15亿人的疾病,由身体产生胰岛素的能力受损引起,导致碳水化合物代谢异常和血液中葡萄糖水平高。每年,大约有1.5%的糖尿病患者会患上糖尿病足溃疡感染(dfi),症状从相对轻微到更严重不等。

对于更严重的感染,患者通常接受抗生素治疗,但约50%的中度感染进展到更严重的阶段。因此,这就带来了与进一步治疗或手术截肢相关的大量医疗费用。目前,市场上没有任何药物被证明可以成功地减少DFI感染的细菌载量,这将促进愈合过程。

麦克马斯特教授和他的团队开发了一种新的抗生素,旨在消除DFIS中的细菌,与目前的抗生素相比,整个新的结构。这将是靶向细菌酶全磷载体蛋白合酶(ACPS)的第一类抗生素,这对于细菌中的脂质代谢至关重要。

麦克马斯特教授在DFI和其他皮肤感染的动物模型中测试了这种新型抗生素,发现它们成功地将DFI中的细菌负荷降低了99%以上。进一步的试验表明,该药物具备在临床环境中成功使用所需的所有特性。

一个关键问题
耐药细菌的问题非常重要,英格兰首席医疗官莎莉·戴维斯爵士(Dame Sally Davies)将其描述为“对人类人口的灾难性威胁”。开发新型抗生素药物对于有效抵抗现有治疗方法的感染至关重要。

麦克马斯特教授希望成为50多年来开发新型抗生素药物的首批研究人员之一,这种药物是专门用于治疗与糖尿病相关的足部感染的。他和他的团队也在寻找一种治疗革兰氏阴性感染的药物。

常见问题

为什么现在开发新型抗生素药物如此重要?
在耐多药细菌的增长方面,我们正接近一个临界点。我们现在可以采取行动来阻止这场迫在眉睫的危机,或者冒着回到抗生素使用前的时代的风险。在那个时代,传染病是头号杀手,人类的平均寿命还不到50岁。

你是什么时候以及如何开始对设计新型抗生素感兴趣的?
十年前,我有意将研究重点转向药物发现和开发。也就是说,我写的第一篇研究论文——8岁时——是关于亚历山大·弗莱明和他发现青霉素的。

我们现在就可以采取行动来阻止这个迫在眉睫的(多重耐药细菌的)危机,或者冒着回到前抗生素时代的风险,在那个时代,传染病是头号杀手

您会说的是您研究领域的最大挑战以及这些都会克服这些挑战?
政府、监管机构和私营部门之间还有很多工作要做。私营部门希望生产能够盈利的药品,这是有道理的。大多数抗生素预计价格低,使用量少,因此不受重视。政府和监管机构需要找到一种对双方都有效的方式来鼓励抗生素的发展。其他领域,如罕见儿童(孤儿)疾病,已经有这样的机制,因此模板确实存在。希望能在多重耐药细菌发展成危机之前达成协议。

你认为你目前正在测试的药物一旦投放市场会有什么优势?
我们有意开展了一项抗生素项目,该项目应得到临床医生的高度重视,因为dfi是一种目前没有抗生素有效的疾病,患者基础庞大,而且随着疾病进展,成本会迅速增加。这将使一个合理的价格点,为一个巨大的未满足的医疗需求,我们认为应该是诱人的,将一个新的一流的抗生素进入诊所。

您对未来的研究和调查有哪些计划?
我们的抗生素类对广谱的革兰氏阳性细菌有效。我们目前正在研究革兰氏阴性抗生素,以及治疗罕见遗传(孤儿)疾病的药物。本质上是治疗传染性和遗传性疾病的方法。

本文是在研究团队的批准下创建的。这是一个合作制作,由那些特色的支持,免费援助,全球分发。

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