女孩感染超级耐药菌,科学家创造性的新方法成为对付

作者:澳门新葡亰登录入口    发布时间:2020-01-27 11:12    浏览:67 次

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这是一个具有说服力的试验,尽管这只是个单一的病案分析。美国哈佛大学公共卫生学院的传染病研究者Eric Rubin说。他补充说,这还需要通过临床试验进行严格的检验。

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最终,她的父母决定放弃治疗,带她回家。

在标准治疗方法失败后,Isabelle的母亲向Spencer咨询关于替代疗法方案,她还说自己读过一些关于使用病毒杀死细菌的文章。Spencer决定在一个看似遥不可及的想法上赌一把:噬菌体,这是一种具有悠久历史的医学治疗方法,该病毒可以杀死细菌。她与权威的噬菌体研究人员合作,研制出第一批被用作治疗的基因工程噬菌体的混合物,并首次用于分枝杆菌,包括结核病。日前,作者在《自然医学》杂志上报道说,在经过6个月特制的噬菌体注射后,Isabelle的伤口愈合了,病情有所好转,并没有严重的副作用。

英国,法国和俄罗斯的科学家们已经在20世纪初在临床环境中试验噬菌体。

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Isabelle Carnell(右二)和她的母亲(右一)、医生Helen Spencer(左一)、噬菌体研究人员Graham Hatfull(左二)。图片来源:HELEN SPENCER

Hatfull教授的主要兴趣是噬菌体和结核病的治疗研究,结核病是一种主要沉积在肺部的细菌感染。他在伦敦的同事们取得了联系,因为他们的年轻患者都患有由分枝杆菌菌株引起的感染,而分枝杆菌也参与结核病。

几周内,伊莎贝尔的病情明显好转,她的伤口开始愈合。仅仅9天的时间,伊莎贝尔就出院了,这种病毒疗法挽救了她的生命。

一些噬菌体公司至少进行了3次试验,以严格评估其潜在产品对不同细菌感染的价值。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的流行病学家Madhukar Pai说,即使治疗成功,他们也面临着巨大的实际障碍。为了能够实现这种现实疗法,我们需要找出我们是否能以最少的努力和成本来做到这一点。

Hatfull教授和团队随后提出的解决方案是修改两个效果较差的噬菌体的基因组,使它们对抗攻击所需的细菌完全有效。

俗话说敌人的敌人就是朋友,这句话完美地诠释了噬菌体的存在。

我们乐观地认为,随着时间的推移,可以彻底清除感染。Spencer说。

最近的研究已经研究了一些针对抗生素抗性细菌的令人惊讶的疗法的有用性,包括使用生活在爱尔兰土壤中的特定细菌并尝试新的药物组合。

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噬菌体疗法可以追溯到上世纪,但直到最近,噬菌体疗法在大多数国家被边缘化,主要是因为抗生素的出现。与广谱抗生素不同,单个噬菌体通常会杀死一种细菌菌株,这意味着对一个感染者有效的治疗可能会在另一个感染同种细菌变种的人身上失败。噬菌体也有毒。但最近一系列针对耐抗生素细菌的成功,重新激起了研究人员对这一想法的兴趣,导致美国知名大学纷纷成立噬菌体研究中心。耐药结核菌株是噬菌体治疗的一个特别诱人的靶点。

复兴一个古老的想法

感染致命菌,存活率不到1%

Hatfull研究小组希望将噬菌体与混合物相结合,以降低脓肿分枝杆菌产生耐药性的几率,但有一个问题这3种噬菌体中有两种是所谓的温和性噬菌体,具有抑制其致死率的抑制基因。为了将这两种噬菌体转化为可信赖的细菌杀手,Hatfull的实验室研发了用于研究噬菌体遗传学的基因编辑技术,以去除抑制基因。

研究人员回应了医生的呼吁; 两名年轻患者对他们接受的任何抗生素均无反应。

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为了帮助Isabelle,Spencer的团队联系了宾夕法尼亚州匹兹堡大学的噬菌体研究员Graham Hatfull。Hatfull和他的团队收集了超过1.5万个噬菌体,其中许多是由150多所参加关于噬菌体教育活动的学校的本科生发现的。Hatfull和他的团队耗费3个月的时间寻找能够杀死从Isabelle的伤口和痰中分离出来的脓肿分枝杆菌的噬菌体。他们发现了3种。

使用噬菌体抵抗感染,一种称为“噬菌体疗法”的方法绝不是一个新想法。事实上,这个概念已经在研究人员的雷达上持续了近100年。

伊莎贝尔现在17岁了,正在学开车

但是,纽约爱因斯坦医学院的结核病专家William Jacobs在小鼠结核病模型中对这些噬菌体进行了测试,最终没有发现任何效果。结核病存在于细胞内,我认为噬菌体无法进入细胞内。Jacobs说。但其他人说,可能有办法将噬菌体运送到受感染的细胞中。

然而,学者们解释说,最初对噬菌体治疗潜力的热情已经持续多年。部分原因是由于当时研究人员可获得的知识和科学资源有限。

这种噬菌体疗法到底是怎么回事?

《中国科学报》 (2019-05-16 第3版 国际)

在几个月内,他们发现了一组可以与感染其中一名患者的细菌相匹配的噬菌体。然而,这一初步发现来得太晚了; 病人在同月早些时候去世了。

然而,伊莎贝尔的母亲乔并没有真正放弃她,一直在网上研究一种用病毒感染细菌的方法,企图用这种方法杀灭女儿体内的脓肿分枝杆菌。大奥蒙德街医院(The Great Ormond Street Hospital )的医生们也尝试了一种“噬菌体疗法”,这种疗法是尝试使用病毒感染机体,并杀死机体感染的细菌。

脓肿和其他细菌通常会在囊胞性纤维症患者的肺部繁殖黏液,囊胞性纤维症是一种遗传性疾病,全世界约有8万人患有这种病。一旦感染可能导致严重的肺损伤,移植手术是最后的治疗方法。例如,Isabelle肺功能那时已经失去了2/3,感染威胁着她的生命。

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伊莎贝尔的皮肤上出现了一个很大的、黑色的、正在溃烂的伤口,感染病灶就在这个地方。随着感染的加重,她的肝脏开始衰竭,体内聚集了大量的细菌感染。伊莎贝尔进入了重症监护室,医生对此也表示无能为力。

作者:谷双双 来源: 中国科学报 发布时间:2019/5/16 10:19:19 选择字号:小 中 大 噬菌体怼上耐药菌 新疗法为囊胞性纤维症治疗带来曙光

然而,现在,由于最近的一项治疗成功,对噬菌体研究的兴趣可能会重新爆发。

本文作者:靳彦明

2018年6月,Isabelle首次接受了噬菌体混合物的注射。在72小时内,她的伤口开始结痂。在为期6周、每12小时进行一次静脉注射治疗后,感染几乎消失。然而,伤疤依然存在,她仍然每天坚持接受两次注射。她的生活和平常的青少年一样,上学、和朋友购物、学习驾驶技能。

医生向Hatfull教授发送了负责患者感染的细菌菌株样本,以便他和他的合作者能够确定哪些噬菌体能够攻击并摧毁它们。

大奥蒙德街医院的研究团队联系了美国霍华德休斯医学研究所的格雷厄姆?哈特富尔(Graham Hatfull)教授,他拥有世界上最大的噬菌体收藏。因为对分枝杆菌感兴趣,自20世纪90年代以来,Hatfull一直在收集放线菌噬菌体,拥有超过15000瓶噬菌体。然而发现和制备噬菌体并非易事,科学家们花费了几个月的时间研究哪几种噬菌体的组合可以对抗伊莎贝尔的感染。

Helen Spencer的15岁囊胞性纤维症患者,在2017年9月接受双肺移植手术1周后,伤口变成了鲜红色。Isabelle Carnell一直都在与脓肿分枝杆菌的耐药性感染作斗争,目前,流脓的溃疡和肿胀的结节在她虚弱的身体里迅速蔓延开来。英国伦敦大奥蒙德街医院呼吸儿科医生Spencer说,当我看到患者的伤口感染时,我的心情就会失落,因为我知道接下来的病情会是个什么情况。这是一个痛苦的过程,所有的孩子都将以死亡告终。

抗生素抗性细菌可以引起非常难以治疗的感染,并且它们有时可能使人的生命处于危险之中。最近发表的一些科学报告表明,许多细菌链正在发展对抗生素的抗药性,这表明全球危机已经出现。

噬菌体是一种自然存在的病毒,它感染的对象是细菌,而不是人体的细胞。它们看起来像是邪恶的外星人,降落在细菌表面,并注入自己的DNA,从而劫持细菌,把细菌变成噬菌体生产工厂,不断复制病毒,直到最终从细菌中涨破出来。

Spencer、Hatfull和其他共同作者强调,如果没有噬菌体治疗,Isabelle可能会有所好转。他们还注意到,她特制的混合物对测试的其他脓肿分枝杆菌菌株无效。尽管如此,初期的成功还是对研究人员起到了鼓励作用。Hatfull资源库中的其他噬菌体在试管中感染并杀死结合分枝杆菌,他认为这些噬菌体可能成为对付抗药性菌株的有力武器。

噬菌体- 一个字面意思是“吃细菌”的名称- 是靶向,感染和摧毁不同细菌菌株的病毒。以前由Hatfull教授共同撰写的研究表明,地球上估计有1031个噬菌体颗粒。

囊性纤维化患者经常会被非结核分枝杆菌感染,需要长期使用抗生素治疗,然而这些细菌往往具有抗生素耐药性,因此在临床上很难被治愈。

相关论文信息:-019-0437-z

“这些虫子对抗生素没有反应。它们是高度抗药性的细菌菌株,”Hatfull教授说。因此,他解释说,科学家们决定尝试“[使用]噬菌体作为抗生素- 我们可以用来杀死导致感染的细菌。”

据《自然医学》(Nature Medicine)杂志报道,这种疗法每天两次将噬菌体注入伊莎贝尔的身体,并应用于她皮肤上的感染病灶。

然而,在手术后不久,患者的医生注意到手术伤口看起来是红色和生的,他们有肝脏感染,并且他们的身体上形成了几个结节。那些结节含有试图通过皮肤“表面”的细菌。

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在确定可能能够帮助这名15岁患者的噬菌体时,搜索并不是那么顺利。首先,研究小组发现了三种可能有用的噬菌体。然而,事实证明只有一种能有效感染目标细菌。

病毒治疗前后伤口愈合情况对比

在匹兹堡大学和HHMI工作的Graham Hatfull教授和他的团队一直在研究一种叫做“噬菌体”的生物传染因子,或者只是“噬菌体”。

噬菌体可以通过两种不同的途径感染宿主细菌:循环裂解,产生新的噬菌体并且增殖扩散,形成溶原性,由此噬菌体和宿主细菌形成稳定的结合。

现在,宾夕法尼亚州匹兹堡大学的研究人员和医学博士Chevy Chase的霍华德休斯医学研究所提供的证据表明,不同的方法可以提供抵御危险细菌感染的有效方法。

但这个病例确实鼓励了未来对一些耐药细菌进行噬菌体治疗的研究。

研究人员指出,这些感染并不是新的; 患者多年前首先开发了这些患者,但是在他们的手术危险地爆发之前,他们一直控制着它们。

治疗伊莎贝尔感染的噬菌体混合物

然而,科学家指出,确定合适的噬菌体混合物来治疗个体细菌感染仍然具有挑战性。在寻找最佳噬菌体疗法方面还有许多工作要做。

发表在《Nature Medicine》上的文章标题

患者患有囊性纤维化,这是一种无法治愈的遗传病,会导致粘稠的粘液堆积,尤其是- 尽管不仅仅是- 在肺部。反过来,这会导致对感染的易感性。

三种用于治疗伊莎贝尔的噬菌体

一旦他们确定了既有效又安全的混合物,他们就会与医生联系,然后医生每天两次给患者服用。每剂含有十亿个噬菌体颗粒。

但要更广泛地使用噬菌体,就需要仔细地将噬菌体与患者感染的细菌类型匹配起来。

经过6周的创新治疗后,医生们发现患者的肝脏感染几乎消失了。目前,医生报告说只剩下几个指示结节。

参考资料:

然而,不同的噬菌体针对不同的细菌菌株。出于这个原因,确定哪个代理匹配哪个细菌可以挑战试验和错误任务。

不幸的是,伊莎贝尔被脓肿分枝杆菌感染了。由于病情发展迅速,16岁时,她接受了双肺移植手术,但这种细菌仍然隐藏在她的体内。当她开始使用免疫抑制剂来防止肺移植后的排斥反应时,脓肿分枝杆菌又卷土重来了。

Hatfull教授和他的团队特别高兴的是,到目前为止,他们所针对的细菌尚未对研究人员用来攻击它们的噬菌体产生抗药性。这意味着这种方法可能是医生可以继续用于治疗严重的耐药性感染的方法。

脓肿分枝杆菌是一种非结核分枝杆菌,有多重耐药性,在环境中普遍存在且增长迅速。感染这种细菌可导致广泛的感染(如肺、皮肤和软组织、中枢神经系统和菌血症)。

2017年,他们在英国伦敦的大奥蒙德街医院进行双肺移植手术。

噬菌体感染细菌细胞,在细胞内复制并杀死细菌

使用病毒攻击细菌

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'未知领域'

并不是,一些医生已经使用噬菌体疗法将近一个世纪了。这种疗法在格鲁吉亚和前苏联的其他国家得到了发展,但从未成为主流医学。广谱抗生素的出现使噬菌体疗法黯然失色,因为抗生素更容易使用,并且一种抗生素可以在多种细菌感染中发挥作用,而噬菌体疗法则需要找到精确的噬菌体来攻击特定的细菌感染。

随着越来越多的危险细菌对强抗生素无反应,研究人员开始寻找对抗这些“超级细菌”的替代方法。

严格来说,伊莎贝尔的致命感染还没有完全治愈,但是已经得到了控制。

Hatfull教授和团队解释- 在“自然医学”杂志上发表的一篇研究论文中,通过使用精心挑选的噬菌体,他们能够治疗一名患有复杂病史的15岁患者所经历的严重感染。

本文首发:医学界

科学家们与GOSH的医生合作,寻找能够攻击感染这名15岁患者的特定细菌菌株的噬菌体,以及另一名患有囊性纤维化的年轻人。另一名患者也接受了双肺移植手术,并有严重感染。

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噬菌体疗法是新出现的吗?

2016年,加州大学圣地亚哥分校精神病学教授帕特森在埃及旅行期间被鲍曼不动杆菌感染。在治疗后期,帕特森发生器官衰竭,濒临死亡。而他的妻子一直致力于用噬菌体治疗这种感染,最终挽救了丈夫的生命。

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专家表示,伊莎贝尔的故事是很不寻常的,但也只是一个个案。从技术上讲,如果不进行临床试验,科学家无法确定噬菌体的疗效到底如何。因此,在这种疗法的推广使用上,必须非常谨慎。

从放弃治疗到奇迹般复苏

最终,科学家们选定了三种噬菌体进行组合,其中的两种经过基因改造以使其更加有效。

伊莎贝尔是一位15岁的小姑娘,她患有先天性的囊性纤维化,这是一种遗传性外分泌腺疾病,主要影响胃肠道和呼吸系统。这种病能够导致气道表面脱水,全身黏膜增厚,从而使肺内形成粘稠的液体,这也是危险性细菌感染的温床。

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她的医生海伦说:“根据我们的经验,对于移植后分枝杆菌再次感染的患者来说,生存率极低,可以说只有1%的可能。大部分患者尽管接受了积极的治疗,也很难生存超过一年时间。”

感染病灶明显减小

现在,她仍然要每天注射两次这种病毒混合物。她的家人也在期待第四种噬菌体能够加入,试图彻底清除她的感染。

敌人的敌人就是朋友。

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近日,顶级期刊Nature发表了一项先锋性的医疗方法——竟然以毒攻毒,用病毒混合的鸡尾酒疗法成功救活了一名感染致命菌的15岁少女。而事实上,这种病毒疗法还处于试验阶段。作者将整个过程以论文的形式发表出来。

但是现在,随着抗生素的过度使用,对抗生素产生耐药性的细菌越来越多,噬菌体疗法正在复苏。

多重耐药菌感染的危机恶化,促使人们对噬菌体疗法进行重新评估,噬菌体疗法会东山再起吗?

出现转机,病毒能帮助对抗超级细菌吗?

霍华德·休斯医学研究所的格雷厄姆·哈特富尔教授说:“我们正处在一个未知的领域。我们的想法是把噬菌体用作抗生素,可以用它来杀死引起感染的细菌。”

莱斯特大学噬菌体研究人员玛莎·克洛基教授说:“我认为这项研究非常令人兴奋。它展示了噬菌体是如何在非常困难的情况下被成功开发成治疗药物,在这种情况下,细菌对许多抗生素都有抗药性,很难治疗。这将为其他此类研究铺平道路,并有助于对噬菌体进行必要的试验,使它们能够更广泛地用于治疗人类。”

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