科學家發現基於砷的新型廣譜抗生素

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抗生素耐藥性被認為是這個時代最大的公共健康威脅之一。我們迫切地需要新型抗生素來對抗日益增長的全世界範圍內的耐藥性細菌。

近日，一個國際研究團隊發現了一種含有砷的新型廣譜抗生素。這項近日已發表在《Nature》子刊《Communication Biology》上。

該研究共同通訊作者、美國佛羅里達大學細胞生物學與藥理學系Barry P. Rosen博士說：「這種名為arsinothricin（AST）的抗生素是一種由土壤細菌產生的天然產物，它對多種細菌都有效，所以稱之為廣譜抗生素。AST是第一個也是唯一已知的天然含砷抗生素，我們對它寄予厚望。」

儘管它含有砷，但研究人員表示，他們測試了AST對人體血細胞的毒性，並報告稱它不會殺死組織培養物中的人體細胞。

Rosen說：「人們一聽到砷這個詞就會感到害怕，因為它可能是一種毒素或致癌物，但使用砷作為抗菌劑和抗癌藥物已經很成熟。」 1908年，Paul Erlich在發現一種基於砷的梅毒治療方法後獲得了諾貝爾醫學獎。砷劑仍然被用於治療熱帶疾病和預防家禽傳染病，並作為白血病的化療療法。

世界衛生組織(WHO)警告稱，「越來越多的感染，如肺炎，肺結核，淋病和沙門氏菌病變得難以治療，因為用於治療它們的抗生素變不再那麼有效。」WHO最近發布了抗生素耐藥性病原體的全球優先順序清單，這些病原體對人類健康構成最大威脅。

另一位共同通訊作者Masafumi Yoshinaga說：「目前已經沒有足夠的手段來對抗這些疾病。我們需要一種新的強效抗生素來解決這個問題。這種新型砷化合物可能是一種有效的抗生素。」

這個科學家團隊已對新抗生素進行了測試，並發現它對一些影響公共健康的臭名昭著的細菌非常有效，比如可引起嚴重腸道感染的大腸桿菌，以及對「最後的抗生素」碳青黴烯具有耐藥性的陰溝腸桿菌。這種細菌是新生兒和重症監護病房感染增加的罪魁禍首，也是WHO定義的優先順序最高的病原體之一。它還可以對抗引起牛結核病的牛分枝桿菌（Mycobacterium bovis）。這表明該抗生素具備治療人類結核病的潛力。研究團隊表示還需要進一步測試以確定該抗生素在動物和人類中的有效性和毒性。

該團隊目前正在為這項發現申請專利，並希望與製藥企業合作，將該化合物開發成藥物，這是一個漫長而昂貴的過程，可能需要10年時間，而且並不能保證會取得成功，但這些科學家的工作仍然非常重要。

Rosen說：「超過90%的潛在藥物會在臨床試驗中失敗。但如果我們不嘗試尋找新葯，就無法找到有效的藥物。」

佛羅里達國際大學（FIU）的研究人員，Adriana Emilce Galvan, Masafumi Yoshinaga, Kunie Sakurai, Venkadesh Sarkarai Nadar, Jian Chen, Barry Rosen。圖片來源：Doug Garland, FIU

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