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2050年每年將有1千萬人死於超級細菌 科學家開發新抗生素與噬菌體

(示意圖/美聯社)
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抗生素濫用導致的抗藥性、超級細菌問題日益嚴重,多國科學家紛紛著手想找出解方。中興大學研究團隊發現細菌中的關鍵訊號分子,有助研發出不會引起抗藥性的新型抗生素;美國科學家則嘗試使用細菌的天敵「噬菌體」來吞噬超級細菌。

什麼是超級細菌?

「超級細菌」並非特定的細菌名稱,而是泛指對多種抗生素具有抗藥性的細菌。

抗生素是醫學史上的里程碑,使得過去高度致命的細菌感染有了良好的解決方式。台大醫院指出,自1982年首個抗生素青黴素(Penicillin)被發現後,心內膜炎的死亡率就從100%降低至25%。

但隨著抗生素的廣泛使用,越來越多細菌擁有抗藥性,衛福部指出,2019年約有127萬人因多重抗藥性細菌死亡。

抗生素的開發卻陷入瓶頸,1983至1997年的14年間便有30種抗生素問世,而1998年後便嚴重減少,1998年至2012年間僅有14種抗生素被發明。

因此聯合國將超級細菌視為全球重大的公共衛生議題,並指出若抗藥性問題持續惡化,預估到2050年,每年將有1000萬人因為抗藥性問題而死亡。

如何對抗超級細菌?

除了醫療院所積極呼籲病人遵循「不吃別人的藥、不自己買藥隨便吃、不主動要求醫師給予抗生素藥物、要遵守醫囑使用藥物」等四不一要用藥原則外,醫界在抗生素使用上也相當謹慎,並會持續進行追蹤。

全球研究團隊也積極開發新藥,如由20家製藥公司、歐洲投資銀行、世衛共同成立的AMR行動基金便旨在支持抗生素開發,希望在10年內將2至4種新抗生素投入臨床使用。

但目前市面上的抗生素多以殺菌為導向,國立中興大學研究團隊發現細菌中的新型核苷酸訊號分子「環雙嘧啶核苷酸」,該訊號分子就像是細菌的警報器,會在敵人入侵時發送訊號啟動防禦機制。

帶領該研究團隊的食品暨應用生科系副教授陳曄說明,「可以把這些訊號分子去除,細菌抵抗就比較薄弱,可以破壞它的防禦機制,讓細菌更容易死掉。」

而部分科學家將則目光投往細菌的天敵「噬菌體」。噬菌體是一種普遍存在的病毒,專門感染細菌和古細菌。

BBC說明,噬菌體的抗菌原理非常簡單,透過進入細菌內部劫持其生理機能,並自我複製出數百個噬菌體,這些噬菌體會在細菌死亡釋放出來,然後重覆上述過程。並形容噬菌體是一種「忍者病毒」,有朝一日將能夠拯救數百萬人的生命。

耶魯大學微生物教授透納(Paul Turner)指出,「每種細菌,甚至其中的基因型,都可能有噬菌體試圖使用各種方法進入,並對其攻擊。」

為了提高成功機率,科學家們混合各式噬菌體,以便在其中一種失效後還能繼續對細菌進行攻擊。

2016年1名加州大學的退休精神病學教授帕特森(Tom Patterson)感染了外號為伊拉克細菌(Iraqibacter)的超級細菌,多重器官衰竭,瀕臨死亡。

他的妻子、流行病學家斯特拉斯迪(Steffanie Strathdee)向帕特森的醫生提供了幾種純化噬菌體混合物,並成功起了作用,帕特森於3天後從深度昏迷中甦醒。

「細菌似乎更害怕噬菌體。」斯特拉斯迪提及,「其中一種噬菌體嚇壞了細菌,導致外層脫落,並使得抗生素再次發揮作用,這就是湯姆所需要的一招制敵。」

目前許多實驗室正在開發噬菌體資料庫,除了儲存自然界中的已知、有效噬菌體外,也有設施在積極開發新的噬菌體。

使用基因工程開發的噬菌體,可望針對特定病患所具有的抗藥性細菌進行治療,而無須從汙水、沼澤、池塘等地尋找合適的噬菌體。

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