因為這個海底發現,40年無抗結核新藥的局面有望被打破


鳳凰新聞它們不是來自外星的旅行者也不是出自科幻小說它們是真實的生物存在於我們的世界並且它們的命運與我們的命運息息相關……它們就是深海生物本文圖片均來自科技日報微...

- 2017年10月12日23時53分
- 【鳳凰新聞】

鳳凰新聞它們不是來自外星的旅行者

也不是出自科幻小說

它們是真實的生物

存在於我們的世界

並且它們的命運與我們的命運息息相關

……

它們就是深海生物

本文圖片均來自科技日報微信公號

深海生境特異、物種多樣,深海生物資源一直是國際社會關注的焦點之一。近日,我國科學家從深海放線菌中發現了具有抗結核桿菌系列活性物質,通過生物合成技術優化改造獲得低細胞活性、強抗結核桿菌活性的化合物怡萊黴素E。相關成果已發表在國際著名期刊《自然·通訊》上。

來自深海的抗生素

1977年,美國「阿爾文」號深潛器在太平洋的加拉帕戈斯群島附近2500米的深海熱液區,發現了完全不依賴於光合作用而獨立存在的生態系統。這說明深海並非生命的荒漠,它蘊藏著種類多樣、數量巨大的海洋生物新物種。

深海環境營養匱乏,生活在深海的微生物為了爭奪生存空間,會產生抗生素抑制周邊微生物的生長。我國科學家從2011年開始就利用這一化學生態學原理從深海微生物中篩選抗菌活性物質。

「經過歷篩選,我們發現了一株深海(-3560米)來源的放線菌發酵提取物對抗恥垢分枝桿菌具有較強的選擇性抑制活性,並對腫瘤細胞增殖具有一定的抑制活性。」論文共同通訊作者鞠建華研究員告訴科技日報記者。

發現菌株以後,「科研人員對其進行了基因組測序及分析、發酵優化和活性次級代謝產物的追蹤、分離、製備,利用多種色譜技術及單晶衍射技術確定了6個活性天然產物的結構及其立體構型,命名為怡萊黴素。而後,科研人員綜合利用生物信息學、分子生物學和天然產物化學等手段闡明了怡萊黴素的生物合成機制,利用基因工程技術構建了定向生產新結構衍生物怡萊黴素E。」鞠建華研究員說。

進一步的活性分析結果顯示,通過基因工程改造得到的新結構衍生物怡萊黴素E的體外抗結核活性是目前一線抗結核藥物活性的30倍,並且怡萊黴素E對乳腺癌等腫瘤細胞也顯示一定抑制活性,對正常細胞的毒性較低。整個研究歷時5年,該研究為新型抗結核藥物的進一步開發提供了化學實體。

很有「文藝范兒」的結核病

結核病是由結核桿菌感染引起的慢性傳染病,結核菌可能侵入人體全身各個器官,但主要侵犯肺部,稱為肺結核病。

結核病是極少數與「文藝」「浪漫」有關聯的疾病,因為患上這種病的人,通常都擁有消瘦的身材、憂鬱的眼神、還會不時地咳嗽……歷史上歐洲很多文學青年都很崇尚它,甚至英國詩人拜倫還說過,「如果要死,希望死於結核病。」

吟誦「冬天來了,春天還會遠嗎?」的英國浪漫主義詩人雪萊就被結核病寄居過。

寫出「橫眉冷對千夫指,俯首甘為孺子牛」充滿戰鬥精神的魯迅也被結核病摧殘過。

凡世精靈,才情天縱,被胡適稱為「中國一代才女」的林徽因同樣因結核病而殞命……

據了解,結核病是一個古老的疾病,古埃及、古印度和我國都有歷史資料記載結核病。雖然人們很早就認識到了結核病的嚴重性,但是對引起這種疾病的原因卻一直是雲裡霧裡。直到1882年3月24日。

這是一個值得紀念的日子。當天,德國著名生物學家羅伯特·科赫利用顯微鏡發現了引起結核病的病原體-結核分枝桿菌,興奮的科赫如此描繪其發現:「在顯微鏡下,動物組織呈現棕色,而結核菌呈現為漂亮的藍色。」

然而,時至今日結核病依然是最為嚴重的傳染性疾病,該病死亡率已經超過HIV,位居傳染性疾病之首。

世界衛生組織《2016年全球結核病報告》顯示,2015年,全世界新髮結核病數量約為1040萬例,並且當年有140萬人死於結核病。但是,目前臨床上應用的4個一線抗結核藥物和8個二線抗結核藥物均是發現於上世紀的40年代到70年代期間,此後40年無新的抗結核藥物出現。

耐藥結核病:痼疾難醫

直至2012和2014年,美國食品和藥物管理局與歐盟委員會先後批准了貝達喹啉(Bedaquiline)和日本大冢製藥的地依麥迪(Delamanid)與其他抗結核藥物聯合使用治療多重耐藥結核桿菌的感染,但這兩個藥物依然存在副作用嚴重並且價格昂貴的問題,臨床應用受到一定限制。

就連世界首富比爾·蓋茨也對結核病格外關注。他曾說:

對於結核治療的研究,我們一直很落後。結核一直是導致人類死亡的重大原因,遺憾的是,目前的治療方案並不完善——尤其是耐藥性結核,近幾十年來,一直停滯不前。

據了解,耐藥結核病是指病人感染的結核分枝桿菌對一種或一種以上的抗結核藥物產生了耐藥性。耐藥、耐多藥結核病的治療極其困難,主要是缺乏新藥,敏感藥。隨著病情的加重,治療自然愈發困難,即便當前科學地選用以二線抗結核藥為主的長療程方案,仍然有一部分病人是不能治癒的。

鞠建華表示,當前,多重耐藥和泛耐藥或全耐藥結核菌株在迅速增長,加上結核病與HIV並發感染等情況的出現,給當前本已嚴峻的結核病防控形勢帶來了新的挑戰,因此對高效低毒的新型抗結核藥的需求日益迫切。而怡萊黴素E的發現就為新型抗結核藥物的開發奠定了堅實的抗結核桿菌活性物質基礎。

(原標題 因為這個新發現,40年無抗結核新藥的局面有望被打破……)


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