抗生素曾是现代医学的中流砥柱，但其广泛应用导致了危险的耐药菌激增。贝勒大学及其他研究机构的科学家正启动一项反击计划，运用病毒和人工智能技术。
贝勒大学本月宣布，该校联合其他研究机构已获得美国健康高级研究计划署为期五年、最高2800万美元的资助，用于测试噬菌体——即攻击并感染细菌的病毒——能否帮助重建人体内外微生物组（包括细菌、真菌和病毒群落）的平衡。
该项目由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校主导，合作方包括波士顿吉凯生物公司、明尼苏达大学、俄勒冈州立大学及俄勒冈健康与科学大学。项目负责人、该校微生物学副教授阿斯玛·哈图姆-阿斯兰在新闻稿中表示：“我们的长期目标是将噬菌体疗法引入主流医学，使其成为常规且广泛可及的治疗手段。”
有力的替代方案
抗菌素耐药性已成为全球公共卫生威胁，部分源于抗生素滥用。美国疾病控制与预防中心估算，美国每年发生280余万例耐药菌感染，导致3.5万余人死亡。据近期研究报告预测，全球此类感染死亡人数将急剧上升，到2050年可能达3900万。
世界卫生组织2023年报告显示，全球实验室检测的感染病例中约六分之一对抗生素治疗无效。报告同时指出，2018至2023年间，用于治疗常见尿路、肠道、血液及性传播感染的40%药物已失效。
抗生素通过靶向关键结构或干扰细胞核心机制无差别杀灭细菌（包括有益菌），但细菌会通过突变改变药物靶点、交换耐药基因、部署分解酶或化学泵等途径进化出应对策略。噬菌体仅特异性靶向特定细菌，这使其成为治疗多重耐药菌引发的难治性感染的理想选择。2016年美国首次将该疗法用于危及生命的多重耐药菌感染患者。目前噬菌体疗法尚未获联邦批准或广泛普及，仅在“同情用药”框架下应用——允许危重患者在临床试验外使用实验性药物或器械。
首创口腔噬菌体疗法
科学家认为病毒数量比可见宇宙恒星总数多出1000万倍，这正是精准匹配特定细菌的噬菌体困难且耗时的原因。临床医生通常从现有噬菌体库中提取样本，测试其对患者细菌的有效性。2020年研究显示，从申请噬菌体疗法到实施治疗的周期长达28至386天。
本项目旨在利用人工智能和机器学习技术快速识别噬菌体-细菌配对并组合高效方案。首要目标是针对引发龋齿和牙周病的口腔微生物——这些疾病与心血管疾病、2型糖尿病及部分癌症风险升高相关。
贝勒大学教授亚伦·赖特将协助筛选有前景的病毒候选体。其团队专注于绘制标记微生物组有害变化的蛋白质和小分子图谱。2024年，赖特与纽约科学家团队曾获美国国立卫生研究院560万美元资助，推进针对肠易激综合征、克罗恩病和溃疡性结肠炎等肠道疾病的个性化粪便微生物组移植研究。
赖特及新项目研究人员计划首先开发易于使用、成本效益高的口腔护理产品，如可咀嚼软糖形式的噬菌体疗法。未来将把研究拓展至影响肠道、代谢及免疫系统的其他疾病领域。
赖特在新闻稿中表示：“参与推进健康研究的项目令人无比振奋。很少有机会能说‘五年后我们将为人类健康提供切实可行的产品’。促进健康是贝勒大学及生物系的优先事项，该倡议赋予我们帮助他人的重大机遇。”
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