藥物“避難所”或為后抗生素時代的出現(xiàn)提供了希望

如今，我們都面臨著進(jìn)入后抗生素時代的風(fēng)險，從2013年以來每年，包括世界經(jīng)濟(jì)論壇、世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國大會等全球主要機(jī)構(gòu)都會向世界發(fā)出這一嚴(yán)重警告。后抗生素時代的到來令人生畏，當(dāng)藥物無法發(fā)揮作用時，人們的病情或許會更重，而且病情會持續(xù)很長時間，這無形中就會有損經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

而作為回應(yīng)，我們只有兩個選擇，其中一個就是收集更多的信息，發(fā)現(xiàn)新型抗生素來抵御耐藥性細(xì)菌的生長，而第二種選擇就是更好地管理我們現(xiàn)有的藥物儲備以便其能夠盡可能地保持有效性，這種做法的關(guān)鍵就是通過減少人們對藥物的使用量來降低全球抗生素耐藥性的負(fù)擔(dān)。

提供不同的藥物

應(yīng)對抗生素耐藥性的**個策略聽起來似乎并不是那么容易，雖然有許多潛在的新型療法可能有效，但很少有激勵因素能夠推動制藥行業(yè)來對該領(lǐng)域進(jìn)行投資。如果抗生素能夠很好地發(fā)揮作用，其僅能被使用很短一段時間，一般為幾天到幾周不等；用于治療一些諸如癌癥等疾病的藥物的商業(yè)回報也通常較高，因為這些藥物的使用時間較長。

而第二鐘策略的邏輯就相對簡單一些了，抗生素在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用也就意味著，一種耐藥細(xì)菌的變種常常具有很強(qiáng)的選擇性優(yōu)勢，并且會迅速傳播。因此，通過減少藥物的使用，我們就能夠降低對細(xì)菌耐藥性的選擇性壓力，從而減緩細(xì)菌耐藥性擴(kuò)散和進(jìn)化的幾率。準(zhǔn)確來說，我們應(yīng)該減少所使用藥物的數(shù)量，而我們并不能全面禁止處方，并且完全停止對藥物的使用。

如果你的愛人生病了，而恰恰有一種藥物能讓其恢復(fù)，那么我們就會想方設(shè)法得到這種藥物，那么我們獲取藥物的方式是否會讓細(xì)菌耐藥性的進(jìn)化和擴(kuò)散形勢變得更加嚴(yán)峻呢？而延長藥物的使用時間是否會突顯效果呢？

創(chuàng)建藥物的庇護(hù)所

筆者（渥太華大學(xué)的Rees Kassen教授）的研究小組一直在研究嘗試?yán)盟幬锉茈y所或在沒有藥物的環(huán)境中如何有效降低細(xì)菌耐藥性的選擇性強(qiáng)度；如果在沒有藥物的情況下，藥物敏感性的微生物突變體相比耐藥的病原體具有更大的優(yōu)勢，隨后這些敏感性的突變體就會在無藥物使用的避難所中占據(jù)主導(dǎo)地位，并且?guī)椭行Э刂颇退幉≡w的群體數(shù)量。

藥物避難所可以在醫(yī)院內(nèi)使用，比如不同的病房可以限制特定藥物的使用，或者可以在相同病房中交替使用另外一種藥物，進(jìn)化模型或許可以幫助我們。

購買時間

一種名為銅綠假單胞菌的細(xì)菌對常用抗生素環(huán)丙沙星所產(chǎn)生的耐藥性常常需要耗費(fèi)較長時間來擴(kuò)散，這種細(xì)菌容易在院內(nèi)引發(fā)感染，特別是重癥監(jiān)護(hù)病房等；耐藥性和敏感性的基因突變實際上在空間保護(hù)區(qū)（spatial sanctuaries）中是共存的，因為細(xì)菌的抗性和生長率之間會存在一種平衡。

耐藥性的突變能幫助細(xì)菌抵抗這種藥物的作用，而在空間保護(hù)區(qū)中這種耐藥細(xì)菌的生長速度遠(yuǎn)慢于敏感的細(xì)菌。最后的結(jié)果就是通過自然選擇方法都不能消除這些耐藥的細(xì)菌。讓研究人員驚訝的是，隨著時間延續(xù)，這種平衡似乎會被打破，耐藥性的細(xì)菌實際上會獲得一些突變，改善其在藥物不存在情況下的生長能力，但在實驗結(jié)束時空間保護(hù)區(qū)中的大部分細(xì)菌群體都會被抗生素耐藥的菌株所控制。

顯然，藥物避難所似乎能讓我們使用這種藥物的時間更長，但并不是無限期的，我們或許還需要發(fā)現(xiàn)或開發(fā)一些新的抗生素。

進(jìn)化生物學(xué)研究上的挑戰(zhàn)

筆者的研究具有高度的非自然性（人為操作），其受限于一種菌株，而且是在既定的可控條件的實驗室環(huán)境下檢測菌株對藥物的反應(yīng)性。研究結(jié)論是否適用于其它細(xì)菌或藥物，或者說是否適用于醫(yī)院內(nèi)具有復(fù)雜傳播特性的網(wǎng)絡(luò)以及攝入，這還有待于進(jìn)一步觀察，本文的研究結(jié)果能夠幫助闡明細(xì)菌多樣性的出現(xiàn)、共存以及最終消亡的生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)機(jī)制。

在更為復(fù)雜的現(xiàn)實世界中使用相應(yīng)的進(jìn)化規(guī)則來盡可能長時間的管理現(xiàn)有的藥物儲備，或許在未來幾年里是科學(xué)家們在進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域所面臨的主要挑戰(zhàn)。