世界迫切需要新的抗生素,而新西兰的独特真菌看起来很有希望

世界迫切需要新的抗生素,而新西兰的独特真菌看起来很有希望

虽然我们目前都正确地关注着COVID-19大流行,但SARS-CoV-2病毒并不是我们面临的唯一微生物威胁。

早在2014年,世界卫生组织(WHO)就警告说,在十年内,耐抗生素细菌可能会使常规手术、器官移植和癌症治疗具有威胁生命的风险–并意味着我们所知的现代医学的终结。

抗生素是现代医学的基石,用于治疗感染和保护接受手术或化疗的脆弱病人。世界迫切需要新的抗生素,而COVID-19只是加剧了这个问题。

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在寻找新的抗生素的过程中,我们把重点放在了真菌上,特别是那些只在新西兰奥特亚罗亚地区发现的真菌。我们的最新研究描述了能够杀死霉菌的真菌化合物的发现,霉菌是一种生长缓慢的细菌家族,其中包括另一个重要的全球空气杀手–结核分枝杆菌–它引起肺部疾病结核,每天在世界各地造成成千上万人死亡。

在过去的六年里,我的实验室一直在寻找可以成为良好抗生素的化合物。我们一直专注于来自国际植物微生物收集中心(ICMP)的真菌,该中心由皇冠研究所Manaaki Whenua和我们的合作者Bevan Weir负责管理。

我们的最新发现是在先前的研究中发现的,该研究发现一种真菌化合物对医院超级病菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(即人们熟知的MRSA)具有一定的活性。

有史以来发现的最早的抗生素之一,青霉素,最初来自于一种叫做红青霉的真菌。在ICMP数据库中有超过10,000种真菌,我们认为这可能是潜在的新抗生素的宝库。

在我们的最新研究中,我们测试了1961年至2016年期间从新西兰各地,包括查塔姆群岛收集的36种真菌。我们的第一个令人兴奋的发现是,其中9种真菌不是已知物种,这表明它们很可能是新西兰独有的。

新西兰以其标志性的动物和植物物种而闻名,这些物种在世界其他地方是找不到的。我们的真菌也将不例外。而如果它们是独特的,它们可能已经想出了能够杀死细菌的独特化合物。

我们的第二个主要发现是,在我们测试的36种真菌中,有35种对分枝杆菌具有某种形式的抗菌活性。事实上,当我们第一次开始做这项工作时,我们认为我们一定是犯了一个错误。

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在筛选真菌对抗其他超级细菌时,我们从来没有过类似的成功率。

深入研究这些真菌化合物的化学成分,我们发现大多数是脂肪酸,不会成为好的抗生素。

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但我们确实发现了几种真菌,包括我们的两个未知物种,它们的抗菌活性并不是由于脂肪酸造成的。

我们目前正在与我们的合作者Melissa Cadelis和Brent Copp一起,努力确定这些化合物。

物理学家Jim Al-Khalili曾经说过,大多数科学进步是一个 “混乱、复杂和缓慢的过程”。以COVID-19疫苗为例,就是一个很好的例子。虽然我们看着无数的疫苗成功地、快速地通过临床试验,但它们是基于几十年来对mRNA和脂质纳米颗粒的科学研究。

我的实验室寻找抗生素的工作起源于我们十多年前所做的工作,即制作工具使霉菌在黑暗中发光。由于这些细菌的生长非常缓慢,它们可能需要几周到几个月的时间才能在培养皿上形成菌落。

但是它们只有在活着的时候才会发光,而这种技术使我们能够测量它们产生的光量,而不是等待它们生长。这极大地加快了抗生素的发现过程。

当Manaaki Whenua的真菌专家彼得-布坎南(Peter Buchanan)告诉我有关收集的情况时,我开始思考真菌作为新抗菌化合物的潜在来源。在几年的资金申请被拒绝后,我们终于得到了Cure Kids的一笔小额补助金,使项目在2015年开始。

他们的大使之一,伊娃,一生都在与超级细菌感染作斗争。认识伊娃改变了我与工作的关系,激励我尽我所能寻找新的抗生素。

在我们拥有任何可能适合进一步开发为抗生素的化合物之前,我们仍有一段路要走。我们还知道,许多化合物在通过从实验室到人体临床试验的管道时都会失败。

这就是为什么我的实验室将继续通过真菌收集工作,只要我们有能力。还有数以千计的真菌需要筛选,希望能发现更多具有抗生素潜力的独特化合物。

Siouxsie Wiles是奥克兰大学微生物学和传染病学的副教授。这篇文章首先出现在The Conversation上。

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