基于結構對早期使用的抗生素奇霉素進(jìn)行化學(xué)修飾，科學(xué)家們研發(fā)出了新一代奇霉素抗生素。第二代奇霉素能抑制對各種抗生素耐受的肺炎鏈球菌的生長(cháng)，并對導致呼吸道疾病的嗜血桿菌和卡塔莫拉菌的抗菌能力增強，對軍團桿菌和性傳播的淋球菌和衣原體的抗菌能力也有所增強。
細菌的耐藥性問(wèn)題越來(lái)越嚴重，正常劑量的藥物無(wú)法發(fā)揮應有的殺菌效果，給疾病的治療造成困難。目前認為抗藥性的產(chǎn)生是微生物基因突變造成的。為防止和減少抗藥菌的產(chǎn)生，除了合理用藥外，不斷改進(jìn)和研制新型抗生素也極為重要。美國疾病預防控制中心估計抗藥菌每年使兩百萬(wàn)美國民眾患病，并導致23,000例死亡。
奇霉素屬于氨基糖苷的抗菌素，它能與細菌的30S核蛋白體結合而阻礙蛋白質(zhì)的生物合成。毒副作用小，非常安全，但并不能抑制多數臨床上重要的病原菌。其抗藥性菌株的30S核蛋白體中被稱(chēng)為“S5”的蛋白質(zhì)可看到有變異。
Lee的策略是，徹底搜尋二三十年前的時(shí)代的醫學(xué)文獻，那時(shí)候抗藥菌還很少，他們希望從文獻中找出像奇霉素一樣的天然藥物，提高現有藥物效力、減少副作用、避免抗藥性出現。2014年研究人員利用這個(gè)方法研發(fā)了新型抗生素spectinamides 用于特異性治療肺結核，這種抗生素利用新機制在細胞中積累，抑制蛋白合成從而導致被感染細胞死亡。
隨著(zhù)核糖體的結構解析與技術(shù)進(jìn)步，奇霉素與核糖體的3D模型在原子水平上被看得一清二楚。他們利用這個(gè)模型將奇霉素進(jìn)行化學(xué)修飾，以結構為指導研發(fā)了20種奇霉素的類(lèi)似物。新一代藥物穩定性更好，與人受體和藥物代謝酶沒(méi)有相互作用，表明體內藥物相互作用水平低，毒副作用很小。
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