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在经过长达2年针对细菌感染的抗生素治疗后 , 一位女患者不断渗出的伤口还不能愈合 。 所以她的医生决定释放病毒来杀灭超级细菌 。
这个实验性治疗使用了感染细菌的病毒 , 也就是噬菌体 。 单独使用抗生素没能完成使命 , 所以抗生素和噬菌体这样的治疗组合看起来似乎更可靠一些 。
病情出现转机
“治疗几天后 , 患者的伤口就已经干了 , 而且皮肤的颜色也从灰色变得有了血色 , 这就是说明脓液并不是从伤口渗出来的 。 ”医生说 。
噬菌体治疗后的3个月 , 医生没有再发现患者身上有超级细菌的痕迹 , 而且她的伤口正在平稳地愈合 。 而且治疗后的3年中 , 细菌感染也没有再出现 。
“我们可以放心把这个当成同时使用抗生素和噬菌体进行治疗的有力证据 , 在这两者的共同作用下 , 杀灭超级细菌的效果更加显著 。 ”
噬菌体研究的历史
使用病毒来杀死细菌这种概念的最初形成是在100年以前 , 也就大概是1928年青霉素发现之前的10年 。 但是当时学者们对噬菌体的理解还很浅薄 , 执着地使用已经发现的抗生素来治疗细菌感染 , 却将噬菌体这个伟大领域远远地抛在脑后 。 幸好前苏联和东欧的研究团队继续研究噬菌体 , 在人体上做实验性治疗 , 并用种种成功的案例证明了方法的可行性 。
在上个十年里 , 人们对噬菌体治疗的兴趣又重新点燃 。 科学家们开始试图找寻新的策略打败对耐抗生素超级细菌 。 但噬菌体也不是万无一失的 , 既然细菌可以进化成耐药性的超级细菌 , 那它们也有可能进化成耐噬菌体的超级细菌 。 有趣的是 , 噬菌体也可以随意进化 , 对进化的超级细菌进行反击 , 而且细菌也不能像改写成耐药性基因那样 , 轻易地改写成耐噬菌体基因 。
有了这个理念 , 科学家现在开始研究怎么利用噬菌体在打击超级细菌中的基因易变性 。 这个新的案例就为之后的研究树立了一个典范 , 用一个叫作“预适应”的方法 , 通过有效地训练噬菌体来铲除某种特殊的细菌 。
治疗的详细经过
在这个案例中感染了超级细菌的女患者接受了在她左侧大腿上的重要手术 。 她的股骨在2016年3月发生在布鲁塞尔机场的自杀式爆炸中断裂 。 医生在治疗其他外伤后 , 用了各种工具对股骨进行复位后再固定 。
很不幸 , 这位女士的伤口感染了能经常导致院内感染的肺炎克雷伯氏杆菌 , 这就意味着患者就算是在任意的场景中都会暴露在这种细菌下 , 比如使用呼吸机 , 静脉注射药物 , 或者像她一样 , 做手术 。
很多肺炎克雷伯氏杆菌都能进化成耐药型 。 在这个案例中 , 医生用活组织培养发现 , 患者携带2株肺炎克雷伯氏杆菌 , 其中一株表现出极度的耐药性 。 在住院的3个月后 , 患者经过了数轮抗生素治疗 , 但是股骨的碎片始终不稳固 , 感染也一直在持续 。 正是在这个时刻 , 医疗团队开始考虑使用噬菌体治疗 。
为什么抗生素对超级细菌无效
这位女患者的情况很适合应用噬菌体治疗 。 一方面是因为她的感染跟生物膜有关 。 当细菌的克隆体粘附在表面时会形成生物膜 , 并生成一个三维包膜围住它们的细胞 , 形成保护性的屏障 。 抗生素是很难穿透这层屏障的 。 就算穿过了 , 部分细菌也会通过休眠的方式在这轮抗生素的攻击中存活下来 。
因为一般来说 , 抗生素的作用是通过制造一些关键的短路来干扰细菌细胞的功能 , 所以药物的这个机制对休眠的细胞并不起作用 。
但是即使是抗生素没能破坏躲在生物膜后面的细菌 , 噬菌体也有办法收拾它们 。
很多噬菌体都有破坏生物的能力 , 这就为抗生素开了路 , 让抗生素更容易集中攻击它们的目标 。
不可思议的实验过程
为了选择此次合适的噬菌体 , 团队提取了患者身上的菌株 , 送到了专门研究噬菌体的医学机构 。
凭借着这个机构的大量噬菌体实验室 , 学者们发现了一种能够有效针对肺炎克雷伯氏杆菌的噬菌体 。 接着 , 他们把噬菌体和菌株放在了一起 , 让噬菌体感染细菌 , 复制自己的基因 , 不断地产生新的基因变种 。 随着时间的流逝 , 这些不断累加的变异让噬菌体更加有效地杀死了细菌 。 在实验的末尾 , 学者们从存活的变异噬菌体中选出了冠军 , 再用这个噬菌体冠军重复着这个流程 , 不断地从冠军们中挑选着冠军中的冠军 。
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