自20世紀20年代末人類發現青霉素以來,抗生素一直保護著人類免受病菌的侵害。但是現在抗生素的藥效在逐漸減退,準確地說是病菌在變異,越來越多的病菌具有了耐藥性,絲毫不懼抗生素。據統計,美國每年因耐藥病菌感染的人數超過200萬,其中2.3萬人死亡。科學家估計,如果任其發展,耐藥病菌(又稱超級細菌)每年將會造成全球數百萬人死亡。
為了化解這種危機,科學家開展了多方面研究,利用納米粒子、病毒、抗菌肽,從幾個方面著手,試圖找到抑制、殺死病菌的方法。
解除武裝:分流毒素
科學家研究的第一種方法,就是對病菌“解除武裝”,因為有時候不一定非要殺死病菌,才能達到治病效果。
許多病菌感染人體,靠的是它本身分泌毒素,破壞宿主細胞。比如葡萄球菌、大腸桿菌、利斯特菌(導致炭疽病,以及制造蛇、蝎子與海葵的毒液)能產生孔洞毒素,這種毒素就是一種常見的類型,它能在人體細胞上穿孔,破壞細胞功能。
美國加州大學科學家利用納米粒子來對付病菌所分泌的毒素。通常他們用塑料或金屬(如銀)制成納米粒子,然后從紅細胞中提取出一種隔膜,再把納米粒子包裹在隔膜里。在隔膜保護下,納米粒子進入人體后,既不會引起人體免疫反應,又能充當誘餌吸引毒素的“火力”,使毒素不攻擊正常的健康細胞。當病菌分泌的毒素消耗殆盡時,病菌也就沒有了危險性。
這項研究得到了美國國立衛生研究院的資助,并且通過老鼠試驗,發現納米粒子像海綿一樣,吸收了毒素,而且沒有傷害到老鼠。在接下來一兩年里,科學家計劃開展人類臨床試驗。

特快專遞:定點投放藥物
第二種方法,還是利用納米粒子,不過不是繳械,而是變成了“特快專遞”。科學家試圖讓納米粒子來遞送藥物。
一般人們服藥后,抗生素會進入血液遍布全身,這有許多副作用,甚至劑量過大時還有毒性。但是,把成千上萬藥物分子填充在單一納米粒子里,就可以實施定點投放。科學家用血小板的細胞膜制成一種膜衣,把納米粒子包裹進膜衣,從外表看就像一個微型細胞。這樣的“偽裝”會躲過人體免疫系統偵察,不會引起免疫反應。
有些病菌進入人體后,專門吸附血小板,遮掩自己,試圖躲避免疫系統偵察。納米料子以血小板膜衣包裹后,就會吸引細菌投靠。一旦雙方吸引,就很容易粘附在一起,納米粒子趁機就會變守為攻,向病菌不斷釋放藥物。
這種藥物作用將十分高效,并且不會因藥物總劑量增加而產生副作用。同時,這種高效還能壓制病菌的耐藥機制,因為病菌來不及產生抗性。在試驗里,老鼠感染了葡萄球菌,這種病菌對很多抗生素都產生了耐藥性,科學家正在用這種方法來治療老鼠。

?正面攻擊:破壞細胞結構
第三種方法,不那么委婉,而是直接攻擊,殺死病菌。傳統抗生素大多都是這樣,抗菌肽也是這樣,而且比抗生素更有效。
抗菌肽是一種蛋白質片斷,由相對較短的氨基酸串所構成。它本是自然界生物(包括微生物、植物、動物)所具有的先天免疫反應物的一部分,在體內它會攻擊病原體的細胞膜,并可能大肆破壞其細胞內部結構。抗菌肽是很多病菌的“死對頭”,而且病菌很難對它們產生耐藥性。
美國麻省理工學院科學家試圖人為設計抗菌肽,他們以被囊動物(一種初級海洋動物)的抗菌肽為基礎,往里加入一些氨基酸。這樣能提升抗菌肽的治療能力,有效對抗大腸桿菌和葡萄球菌,這些病菌都有抗生素耐藥性。改進后的抗菌肽,在老鼠身上發揮了明顯的治療效果,它能消腫,還能激活宿主的免疫系統,并調動白細胞作為后援力量。
如果試驗得到臨床證實,科學家計劃把抗菌肽制成乳霜的形式。屆時皮膚如果有傷口,或者受感染時,就可以直接涂上這種乳霜;也可以把它涂在桌子、電腦、手術器械與導管上面,防止細菌污染它們。

時光武器:恢復致敏性
第四種方法相當的高科技,就是利用轉基因技術使耐藥病菌“恢復”致敏性,好比時光倒流,使耐藥病菌回到從前那種對藥物敏感的狀態,這要借助它的天敵——病毒的能力。
大約100年前,人們發現了一種病毒叫噬菌體,專門捕食細菌,非常有效。盡管后來抗生素大范圍使用,但是東歐有些地方,噬菌體仍一直在用。治療效果上,雖然暫時還沒有臨床數據證實,但許多科學家相信噬菌體與抗生素一樣有效。而且作為病毒,噬菌體還有一個優勢,它可以不斷復制自己,它需要捕食活細菌來維持自己的生存、繁殖,因此在用藥劑量上,只需少量就能殺死大量病菌。
科學家計劃利用基因技術給噬菌體增添新能力。新型噬菌體會以特定細菌為目標,這種細菌產生了抗生素耐藥性。新型噬菌體會“吃掉”這種細菌的耐藥基因,或者殺死細菌。當耐藥病菌被“吃掉”抗藥性,就等于細菌恢復了致敏性,很容易受到抗生素的抑制。
另外,利用噬菌體,還能破解細菌另一種抗藥能力。有些細菌會分泌一種化合物,制造生物膜保護自己,好似屏障擋住了抗生素滲透進去。噬菌體經基因改造后,也可以吃掉這層生物膜,甚至可以將自己的DNA植入細菌內部,某一時刻爆發吞噬掉細菌。總之,可以嘗試給噬菌體注入新的能力,使之成為強大的抗菌劑。

私人訂制:發光標記病菌
在抑制、殺滅病菌時,抗生素還有許多副作用,除了導致病菌變異產生抗藥性外,還會“致病”。傳統抗生素進入人體后,殺滅病菌時往往附帶著殺滅一些益生菌,它就像炸彈轟炸目標一樣不分青紅皂白。益生菌是體內一種有益的天然微生物,它對健康有重要作用。體內平衡的微生物環境被打破,就會給有害菌可乘之機。艱難梭菌就是一種有害菌,平時在體內沒什么危害,但是當抗生素進入人體后,它的毒素極可能引起假膜性小腸結腸炎。
美國麻省理工學院科學家反復研究后發現,噬菌體是最理想的抗生素,可以只殺滅有害菌,就像狙擊手一樣“點殺”特定目標。科學家的方法就是對噬菌體進行技術處理,一方面可以限定它所殺滅細菌的范圍,針對目標細菌進行精確投放;另一方面,可以使其產生像螢火蟲那樣的熒光蛋白,能夠使醫生跟蹤噬菌體在體內的行蹤,向醫生提供反饋,使之確定病人被哪種細菌感染,有利于深入的對癥治療。
綜上所述,未來即使抗生素失效了,只要這些療法技術成熟得到臨床應用,我們就不必擔心無藥可用。并且應當相信,未來肯定不僅僅靠一種方法,而是綜合運用多種方法來對抗耐藥病菌。
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