科学家尝试用微生物“活体疗法”应对超级细菌感染

金黄色葡萄球菌的院内感染，近年来已变得日趋严重。由于对几乎所有抗生素都产生了耐药性、甚至可通过生物膜来增强自身抗性，此类感染的治疗也相当棘手。好消息是，在近日发表于《分子系统生物学》期刊上的一篇文章中，西班牙基因组调控中心（CRG）的研究人员们开发出了一种基于微生物的“活药”疗法。

肺炎支原体细菌资料图（来自：María Lluch / CRG）

在导管、起搏器、假关节等医疗植入物的手术中，很容易受到金黄色葡萄球菌形成的生物膜的困扰。然而 CRG的一支研究团队，已经想到了一套“以毒攻毒”的解决方案。

在本月发表于《分子系统生物学》期刊上的一篇文章中，科学家们介绍其设计了一种‘基因组缩减细菌’，特点是能够消除人体内由金黄色葡萄球菌所形成的生物膜。

具体说来是，研究团队设计了一种常见的细菌，将之安全地定植于医疗植入物的表面、从而在那里产生可溶解超级细菌生物膜的特效酶，并将之形象地称作‘活体药物’。

据悉，微生物世界的竞争相当残酷，细菌往往通过生产和释放针对其它细菌的抗菌酶来争夺领土和资源，而 CRG 研究团队就巧妙地利用了这一点。

本次研究选用了一种肺炎支原体细菌，首先对其进行了无害化的改造，以避免导致人类生病。然后被进一步设计成能够有效地产生两种酶，以溶解生物膜和其它细菌的细胞壁。

测试期间，研究人员将改造肺炎支原体菌落，引入了被金黄色葡萄球菌的生物膜所感染的导管中，并且尝试了细胞培养 / 活鼠身上 / 以及从小鼠身上移走、加入治疗、并移回体内这三种方法。

结果发现，三套方案的感染治疗都相当成功，且活鼠测试可治疗 82% 的感染。研究人员表示，使用肺炎支原体细菌来分解生物膜的好处有很多。

首先，该细菌缺乏细胞壁，因而能够更加有效地释放分子和逃避宿主的免疫系统。其次，该细菌具有较低的突变风险，且无法将其修饰的基因转移到附近的微生物。

这意味着这套疗法对人类临床应用也是相当安全的，且研究团队正在为后续的相关实验积极做准备。

研究通讯作者 María Lluch 总结道：

这项技术基于合成生物学与活体生物疗法，旨在满足可在肺部应用的所有安全性与有效性标准，且呼吸系统疾病是我们的首要攻克目标之一。

下一阶段，我们面临的最大挑战，就是搞定大规模生产和制造问题。如果一切顺利，预计可从 2023 年开启临床试验。