8000个新抗生素组合是令人惊讶的有效的

科学家一直认为,结合以上两种药物抵抗有害细菌会产生收益递减。流行的理论是相结合的增量效益三个或更多的药物会太小,或药物之间的相互作用会导致他们的利益相互抵消。

现在,一个团队的加州大学洛杉矶分校的生物学家发现了成千上万的四次和five-drug组合更有效地杀死有害细菌的抗生素比流行的意见建议。他们的研究结果发表在《华尔街日报》npj系统生物学和应用程序保护公众健康,可能是一个主要的一步时,病原体和普通感染正越来越多地成为对抗生素耐药。

“只使用一种药物的传统,也许两个,”帕梅拉Yeh说,该研究的资深作者之一、加州大学洛杉矶分校的生态学和进化生物学助理教授。“我们提供另一种选择,看起来非常有前途。我们不应该限制自己只是单一药物或两种药物组合在我们的医疗工具箱。我们希望其中一些组合,或者更多,将比现有的抗生素会工作得更好。”

使用八个抗生素,研究者分析了每一个可能的四次和five-drug组合,包括许多不同剂量- 18278组合在所有工作大肠杆菌。他们预计,一些组合将会非常有效地杀死细菌,但他们感到很惊讶,他们发现许多强有力的组合。

为每个组合测试,研究者们首先预测效果如何他们认为这将停止增长大肠杆菌。4个毒品之间的组合,有1676组,表现好于他们的预期。five-drug组合,6443组比预期的更有效。

“我被风吹走了有多少有效的组合,因为我们增加了数量的药物,”Van萨维奇说,其他研究的资深作者和加州大学洛杉矶分校的生态学和进化生物学和生物数学的教授。“人们可能会认为他们知道药物组合将如何互动,但他们真的不。”

另一方面,2331 4个毒品组合和5199 five-drug组合效果低于研究者预期他们会,Elif Tekin说,该研究的主要作者,他是加州大学洛杉矶分校的博士后学者在研究。

四岁的一些和five-drug组合是有效的至少部分是因为个人药物有不同的定位机制大肠杆菌。八个测试由加州大学洛杉矶分校的研究人员在六个独特的方式工作。

“有些药物攻击细胞壁,攻击DNA里面,“野蛮说。“这就像攻击城堡或要塞。结合不同的攻击方法可能比一个更有效的方法。”

叶说:“一个整体可以更多,或更少,比它各部分的总和,与我们经常看到一个棒球或篮球团队。”(作为一个例子,她引用了心烦意乱的决定性胜利2004年底特律活塞队的NBA总冠军——一个有凝聚力的团队,没有超级巨星,在洛杉矶湖人队名人堂球员未来的科比,奥尼尔,卡尔·马龙和加里·佩顿)。

叶补充说,尽管结果非常有前途的药物组合已经在实验室环境中测试,可能至少年尽可能的远离被评估治疗的人。

“抗生素耐药性的幽灵威胁要回头医疗保健没有抗生素的时代,能够更明智地使用现有的抗生素组合单正在失去效力是受欢迎的,”迈克尔说Kurilla,部门主任临床创新在美国国立卫生研究院/国家医学转化中心。“这项工作将加速人类的测试有前途的抗生素组合细菌感染,我们今天不具备处理。”

研究人员创建开放软件是基于他们的工作,他们计划明年可用于其他科学家。软件将使其他研究人员分析抗生素的不同组合研究的加州大学洛杉矶分校的生物学家,和输入数据的测试的药物组合。

使用一个神奇的框架

一个组件的软件是一个数学公式分析多种因素如何相互作用,加州大学洛杉矶分校的科学家们开发作为他们研究的一部分。他们称之为框架”一般的组件交互,数学分析”或魔法。

“我们认为魔法是一个可概括的工具,可以应用于其他疾病(包括癌症)和许多其他领域的三个或更多交互组件,为了更好的理解一个复杂的系统是如何工作的,“Tekin说。

萨维奇说,他计划在他使用的概念框架进行研究对温度、雨、光和其他因素影响亚马逊热带雨林。

教授他,叶和Mirta Galesic人类社会动力学在圣菲研究所,也使用魔法的研究人们如何形成的思想是受到父母的影响,朋友、学校、媒体和其他机构,这些因素是如何交互的。

“这完美地符合我们的兴趣交互组件,”叶说。

这项新研究是辛西娅白的其他合作者,加州大学洛杉矶分校毕业生是一个研究项目技术员工作;蒂娜康,加州大学洛杉矶分校博士生;尼娜辛格,南加州大学的学生;Mauricio Cruz-Loya,加州大学洛杉矶分校博士生;和罗伯特•Damoiseaux分子和医学药理学教授、加州大学洛杉矶分校的分子筛选共享资源、设施与先进的机器人技术Tekin,白色,和康进行了许多研究。

的研究小组在2016年报道,组合三种抗生素通常可以克服细菌抵抗抗生素,即使没有自己三个抗生素,甚至两三个在一起——是有效的。生物学家在2017年报道的两个组合药物在减少的增长出人意料地成功大肠杆菌细菌。

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参考:

Tekin E。,白色,C。康,t . M。辛格,N。Cruz-Loya, M。Damoiseaux, R。,。叶,p . j . (2018)。患病率和高阶模式的药物相互作用大肠杆菌。Npj系统生物学和应用4(1)。doi: 10.1038 / s41540 - 018 - 0069 - 9