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超級耐藥菌威脅著全世界新抗生素離AG亚游集团有多遠

以前AG亚游集团認為過量使用和濫用抗生素會導致耐藥性,Chipsham解釋說。事實上,AG亚游集团正在培養細菌。當細菌看到在清潔產品、肥皂和牙膏中發現的抗菌劑三氯生,接近它們時,它們想像地球上所有的生命一樣生活。ria死了,但是有些人發現了幫助它們生存的防禦機製,比如在細胞壁上形成一個洞,使它們能夠比藥物入侵更快地釋放藥物。她用手指敲桌子,強調這一點,顯然她仍然害怕她。細菌比AG亚游集团想象的要聰明。
    
     這並不是改變研究人員對細菌認知的唯一方法。自1928年以來,AG亚游集团已經知道細菌可以無性繁殖和有性繁殖。但是直到最近,AG亚游集团才真正將後者(也稱為水平基因轉移)與抗生素抗性藥物的傳播聯係起來。T基因,Chipsam解釋說。
    
     最典型的是,細菌無性繁殖,通過不斷的分裂產生精確的基因組拷貝(這叫做垂直基因轉移)。在無性繁殖中,抗生素殺死有害細菌,因為它們每次都用有害細菌的精確基因拷貝進行處理。r,在有性生殖過程中,母細胞之間交換基因,後代保留這兩個基因,從而形成一個更複雜的生物體。這可能發生在一個物種內部或物種之間。例如,並非所有的大腸杆菌都是有害的。但是沒有任何東西能阻止大腸杆菌菌株(如O157:H7或O104)的產生。H4)與沙門氏菌混合,產生更致命和難以殺死的東西。
    
     更困難的問題是,AG亚游集团目前使用的大多數抗生素都被認為是廣譜藥物。基本上,它們被設計成殺死它們接觸的所有細菌,不管是好的、壞的還是中性的。更不用說,它們不善於處理特定的感染。轉基因細菌。由於有益細菌同時被清除,這些廣譜抗生素降低了AG亚游集团的免疫係統抵抗風險的能力。當AG亚游集团的防禦能力下降時,新的抗抗生素菌株和潛在的致命超級細菌占了上風。簡而言之,當談到現代抗生素時,標準的醫療程序是在AG亚游集团真正需要狙擊手的時候使用凝固汽油彈。
    
     Chipsham是越來越多的科學家中的一員,他們相信有一種智能但複雜的解決方案。到2016年,印第安納大學的生物學家估計99.9999%的微生物物種(大約1萬億種不同的微生物的天然化學分泌物形成b.奇普薩姆認為,加拿大的鐵幕洞以其豐富的鐵礦石礦藏而得名,是AG亚游集团發現這些新細菌並利用它們開發新抗生素的最佳機會之一。
    
     對於Chip Arthur M來說,找到完美的洞穴是一段漫長的旅程。1970年生於泰國Nakhon Sawan的小學教師,她把她對生物學的興趣歸因於她的父親。他11歲時從大學畢業,獲得生物學學士學位,她解釋說他經常去。我收集樣品,我對它著迷了。
    
     圖片:從左到右,來自洞穴鍾乳石的未經處理的樣品,收集的細菌,Chipsham實驗室牆上洞穴細菌的圖片
    
     1992年,Chipsam在泰國北部昌邁大學獲得微生物學和生物化學學學士學位,並開始與藤田富三合作。在豐田的指導下,Chipsam在她碩士和博士研究期間,將研究重點放在從真菌開發新的抗真菌藥物上。
    
     在完成博士學位後,她於1999年回到泰國,並繼續在昌邁大學工作。新墨西哥大學地球微生物和生物學專家戴安娜·諾瑟普寫了一篇關於洞穴細菌的文章,說服了奇普薩姆轉向外部微生物研究。她解釋說:我認為如果我進入一個更極端的環境,我將有更好的機會發現新的東西。
    
     最初,Chipsam在極端環境下尋找微生物,把她帶到了泰國南部的紅樹林沼澤地。但她有預感,如果能找到這個洞穴,她會更加幸運。唯一的問題是,大多數可以到達的泰國洞穴都向遊客開放,有水泥路麵。還有人造燈和佛像,更不用說每周都有數十人進出出。換句話說,這與稀有獨特的細菌習慣生長的原始環境正好相反。2001年,她和丈夫搬到不列顛哥倫比亞省的家鄉,Joe Dobson,第二年她在湯普森河裏開了一家公司。
    
     十年後,她發現了一個她可以稱之為完美洞穴的東西。在2016年發表的一篇論文中,Chipsam和她的同事概述了他們的初步發現,並報告了在鐵幕洞穴中發現的100種細菌。其中12.3%是未知的,甚至可能是新細菌。到目前為止,有兩種。它們已被證明對多藥耐藥微生物菌株有效。
    
     早春,我坐在一輛卡車的駕駛室裏,羅伯·沃爾開車送AG亚游集团穿過智利瓦克盆地的一條偏僻的鄉間小路,來到那個山洞。大片大片的樹木從一邊延伸到另一邊,表明森林深處隱藏著一個巨大的地下洞穴網絡。
    
     在充滿生機的森林深處,苔蘚塚的一側有一米寬的金屬門,像一個蒸汽朋克霍比特洞。隻有牆和Stowe Shinseki能帶人進來。一旦大門被打開,你就會從10米(從一對相連的梯子)下降到地球的內部。你會發現半公裏曲折的石灰岩隧道,地下水池,幽閉恐怖裂縫,石筍懸掛在天花板上,黑暗是主人。
    
     作為CRVC的成員,現年40多歲的沃爾是鐵幕洞的看守人,他與政府合作控製通道。它的確切位置是保密的。而且這個地區的其他洞穴經常被周末遊客破壞,這是一個困擾沃爾的長期問題。保護它。獨特的資源是至關重要的,鐵門洞穴中的金屬門保護它免受世界的影響。進入者必須嚴格遵守消毒程序,以防止通過挖洞裝置和科學儀器汙染分離的細菌。
    
     如果同一天進入洞穴的人已經進入另一個洞穴,則需要淨化的或者全新的挖洞裝置。這是為了防止有機物的交叉汙染,從而破壞洞穴細菌的特定棲息地,並且可能破壞獨特的(潛在有用的)細菌。通常,參賽者穿著一次性的泰威克工作服,離開洞穴時用塑料袋密封,並噴灑消毒劑。在進入或離開洞穴之前,必須更換容易清潔橡膠底部的靴子。當然,科學公式也是如此。在取樣過程中使用的IPP必須先消毒或未使用,然後密封在包裝中直到需要。
    
     Stowe Shinseki帶領AG亚游集团進入了深淵。他的工作是確保Chipsham和她的團隊——以及洞穴環境——在樣本采集過程中是安全的。盡管技術上,鐵幕洞穴不像其他附近的洞穴那麽具有挑戰性,但是它的內部是狹窄的和蜿蜒的,需要。有經驗的導遊帶路。
    
     斯托洛辛斯基和沃爾並不是唯一冒著生命危險去尋找新細菌的洞穴探險家;不列顛哥倫比亞洞穴探險家聯合會(BCSF),一個由不列顛哥倫比亞洞穴探險家組成的聯合組織,冒險進入該地區的各種地下洞穴,為Chipsham.Ben采集樣本。在灰熊的棲息地,所以洞穴探險者需要乘直升機進入以免受到攻擊。另一種洞穴需要潛水者潛水——這是大多數微生物學家無法企及的技術壯舉。如果沒有這些洞穴探險者無償的辛勤勞動,Chipsham的研究工作將停滯不前,抗生素耐藥性問題將繼續失控地發展。
    
     當AG亚游集团待在洞穴裏的時候,斯托羅辛斯基帶領AG亚游集团穿過洞穴低矮的屋頂下的狹窄通道,小心翼翼地避免觸碰古老的洞穴牆壁。他還負責維護帶領AG亚游集团穿過洞穴的光帶。偏離通道太遠不僅有損壞的危險。斯托·辛斯基半開玩笑地說,山洞後麵,圓錐形小路邊緣有一個1米寬的大洞,通向似乎無底的黑暗,它會一直通向地球的中心。
    
     有一次,為了給AG亚游集团的隊騰出空間,斯托辛斯基向後靠在洞壁上,一顆拳頭大小的鬆石打在他的背上。雖然他沒受傷,但規則要求他向AG亚游集团發出危險警告,並有意識地離開牆。幸運的是,天花板完好無損。
    
     在奇爾威克東北約250公裏處,有一座大學城,名叫卡姆盧普斯。它穿過了木材場,穿過了需要用鐵鏈鎖住的障礙物,穿過了被遠山環繞的半幹旱草原。自2002年以來,奇普薩姆一直在一個小鎮工作。L L形實驗室位於湯普森河大學科學樓第三層。
    
     Chipsham的實驗室用放大的洞穴細菌黑白照片裝飾,像粉筆上的灰頭。牆壁是用於處理可能有害的洞穴樣品的不鏽鋼生物安全櫃。氣壓、氧含量、光和礦物質都有助於洞穴細菌的進化。細菌北京代孕適應環境,但人們認為鈣離子侵入細菌DNA鏈可能導致最大的變化,迫使細菌適應遺傳或死亡。碳酸鈣或硫酸鈣。
    
     Chipsam使用鑷子或棉簽收集洞穴樣品,然後通過含有瓊脂的容器殼傳送到實驗室,並保持在12攝氏度以模擬洞穴條件以保持微生物存活。Koning,Chipsam試圖從洞穴樣品中分離細菌,然後將它們培養在分離培養基上,這是漫長而遙遠的過程的第一步。
    
     但是要使地下細菌在實驗室中茁壯成長,它們必須精確地複製它們形成的條件。
    
     AG亚游集团不知道每種細菌想要在什麽樣的培養基上生長,Chip Arthur M承認。我隻能猜測它們喜歡什麽樣的生物、物理和化學因素,並試圖在實驗室中模仿它們。這永遠不會是100%。AG亚游集团經常錯過很多東西。
    
     即使這種營養液被證明足以提高地下生命,也需要很長時間。在正常情況下,一些洞穴細菌在實驗室裏需要2-8周才能生長。洞穴細菌的快速生長通常不能通過提供豐富的營養來起作用。用這種方式把WAL-MART超市放在他們的頭上。畢竟,洞裏沒有光,他們得到的隻是一些有機物質,或者從上麵滲出,或者以其他方式滲出。洞穴細菌的獨特之處在於這種環境。
    
     如果Chipsam的研究小組能夠分離出細菌及其代謝物顯示出開始生長的跡象,那麽細菌的基因組必須使用基因挖掘技術進行測序。然而,由於資金緊張,Chip Arthur M的實驗室無法進行這樣的實驗。4300公裏外的渥太華大學化學和雙分子科學係。在那裏,生物化學主任克裏斯托弗·博迪和他的博士生傑西卡·戈斯正在尋找一種細菌中與抗生素相關的遺傳模型,該模型已經在美國醫學界成功應用。過去。如果他們發現這個序列,他們將評估細菌對抗各種病原體的抗生素活性,並試圖更好地理解它是如何工作的。與安一起工作的最大好處之一是AG亚游集团可以在技術上相互補充,博迪解釋說。她是一個優秀的微生物。生物學家,在發展細菌方麵有一流的技能。我的實驗室本質上是更分子化的。AG亚游集团在這次合作中的作長沙代孕用是測序安的基因組以發現細菌,並利用基因組信息指導AG亚游集团發現新的抗生素和抗真菌藥物。
    
     不幸的是,對於博迪的團隊來說,開發新的抗菌藥物的任務已經變成了個人的任務。去年,戈斯因為抗生素耐藥的細菌感染失去了一位朋友。
    
     到目前為止,Chipsam和她在湯普森河大學的研究小組在鐵幕洞穴中發現了100種新的細菌分離物,但是隻有兩種最有希望的細菌被研究。這是一個引人注目的策略,Chip Arthur M歎息道。我沒有足夠的學生或資金來進一步研究這種細菌。AG亚游集团必須關注那些殺滅能力強、最穩定的細菌。換句話說,每次我訓練它們,它們都需要產生有用的代謝物。
    
     然而,即使是兩種新的抗生素在當前的危機中似乎也是有價值的幫助,盡管Chipsam的用途不確定。但是抗生素的發展遠非簡單的。Chip Arthur M說,可能需要10到25年才能在貨架上買到一種新的抗生素。你認為有大的藥物嗎L公司會讚助AG亚游集团嗎這是一項枯燥的工作,也是一種風險。AG亚游集团可能在洞穴中發現100種細菌,但是其中一些細菌對某些細胞有毒。一些細菌可能同時殺死太多的東西。想想製藥公司的盈利性質。開發一種新的抗生素需要AG亚游集团10億美元,而每種抗生素的持續時間隻有7到10天,在效率方麵,這對他們來說不好。
    
     盡管芯片亞瑟M的擔憂在現實中,對新藥的研究還遠遠沒有結束。自2014以來,創新基金會,內斯塔,已經授予研究者多達800萬的抗生素研究的傑出貢獻。基金會為什麽不給他們資金,因為他們有財務問題。萊姆斯
    
     內斯塔挑戰獎中心獎項的負責人丹尼爾·伯曼解釋說,事實上,AG亚游集团有自己的財務問題。500萬獎項來自私人投資者。另外300萬獎項來自英國政府的英國創新計劃。因此,獎金僅限於機構。在英國。伯曼預測,即使他們能在全球範圍內提供資金,另一個問題是,資助者不喜歡長期行動。如果你現在看看補貼藥物的渠道,重點是幫助那些發現潛在新藥的人為臨床試驗做準備。
    
     伯曼指出了AMR評論背後的經濟學家吉姆·奧尼爾的建議。奧尼爾提倡一種市場準入的獎勵製度,即政府提供數十億美元的獎勵基金。這些錢將獎勵那些發現新抗生素的公司,允許他們在這些公司出售抗生素。低價,而不是通過出售每種抗生素來獲利。然而,伯曼認為存在固有的問題。廣譜抗生素的廣泛使用隻能導致同樣的問題:免疫係統的削弱,為新的超級細菌打開大門。BRIM,伯曼相信新的抗生素隻能通過嚴格的處方獲得。
    
     即使在一個滿足所有這些條件的樂觀的世界裏,開發新的抗生素可能總是暫時的解決辦法還有其他原因。盡管有極端微生物,對所研究的細菌進行遺傳控製是開發新抗生素的唯一可能途徑。這是AG亚游集团目前的做法。但是這遠不可靠。從青黴素在1928年引入,到1943年引入鏈黴素,到80年代引入達托黴素,細菌通常在一兩年內產生耐藥性,Chipsam說。曆史告訴AG亚游集团,AG亚游集团生產任何藥物,細菌都會繼續存在。現今,AG亚游集团的抗生素比原來的核心抗生素略有改進。這就是為什麽藥劑師們談論青黴素G、K、N、O、V等等的原因。問題是人們隻能在抗生素失效之前調整配方。
    
     盡管存在看似無法克服的困難,但Chipsam和Bodi樂觀地認為,他們將在某個地方找到一種新的細菌,這種細菌至少能幫助人類一段時間。目前,AG亚游集团隻接觸到了極端微生物的表麵。
    
     任何環境都是非常有趣的,Boddy說。AG亚游集团的研究集中在從古代考古遺址到海洋的許多獨特地方。AG亚游集团隻能從海洋環境中培養細菌15年了,現在正在測試大量新的抗生素和抗癌藥物。臨床試驗中的ED。
    
     切普·阿瑟·M仍然想知道她在退休前能否找到新的抗生素。她說:作為母親,我至少會覺得我已經盡了最大努力來防治兒子和後代的多重耐藥性感染。無論如何,她仍然希望解決日益增長的全球性抗生素問題。危機總是在AG亚游集团的腳下。
    
    

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