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迎接噬菌体时代

迎接噬菌体时代

【摘要】:
未来,我们或许将在后抗生素时代迎来噬菌体时代。让我们用好抗生素、发展噬菌体,共同应对超级细菌……

噬菌体
  美国疾控中心的一份最新报告强调,我们在与“超级细菌”的战斗中仍然处于劣势,越来越多的超级细菌对几乎所有的抗生素都不敏感。据世界卫生组织统计,全球每年有70万人死于“超级细菌”感染,其中包括23万名新生儿。仅在美国,超级细菌每15分钟就使一人丧命。医学专家发出严重警告,我们现在的处境堪忧,我们生活在一个后抗生素时代,联合国将其称为一场全球性的危机。
  针对细菌耐药问题,尽管世界各国都广泛重视抗生素的研发,但近年来新型抗生素的开发速度显着减缓、难度日益加大。针对一些多耐药细菌,现有抗生素的治疗效果越来越有限,因此,亟须寻找其他方法。目前,国内外的研究焦点重新聚集在噬菌体治疗。噬菌体顾名思义它会吃掉细菌,是一类特异性裂解细菌的病毒。而其中有一些噬菌体,能消灭那些正在威胁我们生命健康的超级细菌,如果我们能找到并利用这些病毒,或许能将我们从大难临头中拯救出来。
  噬菌体治疗病人的第一个挑战包括,找出哪种噬菌体能杀死感染病人的细菌。地球上噬菌体的数量大约为10^31个,相当于地球上每有一粒沙,就有一万亿个噬菌体。所以,医生(科研工作者)是在进行一场难度极高,风险极大的寻宝游戏。如果他能找到哪怕一种能够攻击一种超级细菌的噬菌体,他就有可能将其变成救命良药。
  噬菌体存在范围极广,如污水、粪便、泥土、海水中。我们寻找噬菌体的常用方法就是将可能含有噬菌体的环境样本与细菌混合后倒入细菌培养皿,在数小时内,如果你走运,你就会看到透明的噬菌斑,噬菌斑是有数百万个噬菌体正在杀死数百万个细菌而产生的。污水中的某种东西在杀死细菌,而它就是噬菌体。
  噬菌体是如何做到杀死细菌的呢?一个典型的噬菌体的侵染细菌的过程,可以分为三个阶段:感染阶段、增殖阶段和成熟阶段。感染阶段:噬菌体侵染宿主细胞的第一步是“吸附”,即噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上,然后如同针管一样把头部的遗传物质(核酸)注入细菌内。增殖阶段:噬菌体的核酸进入细菌细胞后,会引起一系列的变化:噬菌体逐渐控制了细菌细胞的代谢。噬菌体一方面抑制宿主细菌自身的物质合成,一方面巧妙地利用宿主细胞的酶和其它物质,大量地复制组成噬菌体所需的核酸和蛋白质,并组装成完整的噬菌体颗粒。成熟阶段:子代噬菌体大量组装并成熟后,噬菌体编码的溶解细菌细胞壁的溶菌酶逐渐增加,促使细胞裂解,从而释放出子代噬菌体。子代噬菌体释放出来后,又去侵染邻近的细菌细胞,产生下一代噬菌体,如此往复。
  在国内外无抗(生素)、禁抗的大趋势下,噬菌体的优势和潜力愈发的凸显。噬菌体科技公司也越来越多,他们致力于保护我们免受超级细菌的危害。每个人都会经历细菌感染,也许我们自身或是我们的亲朋好友正在遭受某种超级细菌感染的折磨,所以人们立刻能明白这是个大问题。也因此,许多团队正在开发噬菌体制剂作为抗生素的替代品。
  噬菌体制剂是如何被生产出来的呢?首先要有宿主细菌,把细菌放到营养充足且温暖的环境中让其大量生长,然后加入少量的裂解性噬菌体取感染和裂解这些细菌,便能产生大量的噬菌体。再对大量生产的噬菌体进行一系列纯化和优化处理,使其符合医用生物制剂的应用标准。
  细菌和噬菌体的对抗是地球上最大却又最微小的斗争,医生和科学家们利用它们的敌对关系来拯救我们。而光从它们彼此不断对抗的这一点来看,噬菌体比抗生素已更胜一筹。对噬菌体的收集永远不会结束,因为噬菌体和细菌的相互作用是不断变化的,我们要能比不断进化的细菌抢先一步。目前,由于工业生产能力的提升,我们现在得以对噬菌体进行量产,储存高剂量、高纯度的噬菌体,随时可以用于患者。
  噬菌体治疗已有100多年的历史,在前抗生素时代,噬菌体曾在世界各地广泛应用;到了抗生素时代,噬菌体非广谱性的缺点使其发展落后于抗生素;但如今,我们已经进入后抗生素时代,细菌对抗生素的耐药性逐年增强,使得抗生素由万能用药时代进入局限使用时代。未来,我们或许将在后抗生素时代迎来噬菌体时代。让我们用好抗生素、发展噬菌体,共同应对超级细菌……
  撰文:赵运泽

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