研究人员希望植物寻找新的抗生素

Superbug幸存者讨论与抗药性细菌作斗争的努力,以及她为何公开其数据

研究人员希望植物寻找新的抗生素
卡桑德拉·奎夫(Cassandra Quave)博士
在亚特兰大埃默里大学,卡桑德拉·奎夫(Cassandra Quave)领导着一支由植物学家,药理学家,微生物学家和天然产物化学家组成的团队,他们为寻找新的抗生素带来了不同的见解。
埃默里照片& Video

卡桑德拉·奎夫(Cassandra Quave)博士在亚特兰大埃默里大学(Emory University)从事抗生素药物发现研究计划的领导者的道路始于她还是个孩子的时候,她和她的家人处理着她自己的严重健康问题,这些问题一直困扰着他。

奎夫(Quave)现在是大学的皮肤病学和人类健康副教授,同时还是皮尤(Pew)医院的大使 抵御超级错误 该计划将研究人员,患者,医生,农民和其他人员召集在一起,与决策者分享他们关于抗生素耐药菌日益增长的威胁的故事和专业知识,并敦促采取更多行动。

她的最新作品-发表于 化学评论 药理学前沿共同代表了第一份深入研究具有抗菌特性的植物科学文献的综合报告。她已经通过Pew的分享了所有这些分类数据 抗生素研究和知识共享平台(SPARK),世界各地的研究人员都可以免费访问这些数据,并将其用于自己的抗生素发现工作中。这次采访经过了编辑,以确保内容的清晰和清晰。

问:您是如何首先意识到抗生素抗性细菌的问题的?

答:我从小就对抗生素耐药性感兴趣。我出生时患有多种先天性先天性缺陷,这意味着我在童年时期经历了很多手术。医生在3岁时不得不截肢。手术后,我感染了医院获得性感染-耐甲氧西林 金黄色葡萄球菌 (MRSA)-这特别难以治疗,因为它侵入了我的骨组织。这导致我失去了更多的腿。

几年后,在小学时,我爱上了微生物,我开始将所有可以找到的东西放在显微镜下-我的意思是所有-甚至狗唾液。随着年龄的增长,我开始参加科学竞赛。我的大多数项目都涉及某种细菌。当我上大学时,我学习了民族植物学,其重点是人与植物之间的关系,包括基于植物的药物。在我大三和大四的时候,去亚马逊旅行使我看到了世界上仍有多少人仍然依赖植物性药物,而西药中的许多药物(包括抗生素)最初是在自然界发现的。当我去读研究生时,事情已经过去了。我将对自然医学的热爱与对抗生素抗药性的兴趣结合在一起。

 Quave策展人
Quave负责管理埃默里大学的植物标本室,该植物标本馆已经被压在纸上,可以保存数个世纪以供科学研究。
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问:您能告诉我们您最近发表的文献评论以及为什么写吗?

人们使用植物来管理整个人类历史上的传染病。在地球上已经发现的大约374,000种植物物种中,当今大约有28,000种被用于医学。但是,对这些植物进行深入研究的并不多。我们想问一个问题:我们实际上对这些植物对抗细菌病原体的抗菌潜力了解多少?

我和我的团队回顾了与植物抗菌特性有关的科学文献,审查了2012年至2019年发表的有关该主题的所有论文。我们最终专注于653个最相关和最严格的研究,发现了近1000种植物和500种植物的数据衍生化合物,已对其抗菌潜力进行了评估。这是一个激动人心的机会,可以全面了解现有研究的内容以及差距。我的希望是,我们关于该主题的论文可以为植物产品的更系统和标准化的研究提供指导,并有助于提高抗生素发现界对植物研究领域巨大潜力的认识。

问:您认为目前抗生素发现面临的最大挑战是什么,您如何相信天然产品可以解决这一难题?

植物的化学成分很复杂,尽管这可能会在实验室中提出挑战,但它不应吓我们研究植物化合物的抗菌潜能。这种复杂性促使科学界在1980年代寻求天然抗生素时不再使用天然产物。但是今天,我们拥有了前所未有的工具,例如分析化学工具,可以更好地了解植物化合物的活性及其之间的关系。在我看来,应该调查人类已经用于治疗感染的来源(在某些情况下已有数千年),这似乎合乎逻辑。不要担心植物的复杂性,而要利用它。

问:是什么吸引您使用SPARK作为您的评论数据的存储库?

当我第一次了解 火花 ,我认为这是一个伟大的倡议。作为抗生素发现领域的研究人员,我们担心公司关闭后会失去密集的知识库和内部数据集。分享成功与失败,有助于科学家避免重复失败的研究。如果该分子不在公开文献中并且我们无权访问这些数据集,那么我们该领域的人们如何知道该分子已经被研究过? 火花 帮助解决此问题。

这也是为什么我们通过以下方式在线共享我们的植物生物活性数据的原因 埃默里的植物标本室 并使用全球其他植物标本室数据库。当我们在寻找新植物的抗菌特性时,可以访问过去的数据来加快对已知分子的识别,这将很有帮助。这种类型的数据共享还可以帮助我们缩小寻找新分子时要针对的物种的范围,这使我们可以更好地针对有限的研究经费和能力。

就我的新论文而言,我们有一个由16名研究人员组成的团队,包括植物学家,药理学家,微生物学家和天然产物化学家,他们从事了一年多的时间来整理相关研究并审查支持数据。我希望广大的抗生素发现界可以从这项工作中受益,而不是再花一年的时间来重新创建它。

问:您希望人们对寻找新抗生素有更好的了解吗?

我希望广大公众对超级细菌在医疗保健中存在的明显和当前的危险有更好的理解。我认为很多人都低估了抗生素抗药性对诸如外科手术,分娩和癌症治疗等基本程序安全性的影响。

我很乐意看到科学界对非传统方法更加开放。我们目前治疗细菌感染的方法还不到一个世纪的历史,我们仍然可以从人类治疗这些感染几千年的其他方法中学习。对天然产物对传染病的影响持开放态度可能会发现急需的新解决方案。

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Erin Duffy是一名经过培训的化学家,从事药物发现工作已有20多年,并亲身经历了发现和开发新型抗生素的日益严峻的挑战。

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抗生素研究和知识共享平台(SPARK)

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发现新抗生素的障碍之一是缺乏信息共享。尽管抗生素研究已有很长的历史,但科学家常常无法依靠过去的工作或避免重复犯错,因为研究结果散布在学术文献中或无法公开获得。