六月14,2016

预测结核病的有效药物组合

乍看上去

  • 研究人员分析了基因调控网络,以解释实验性药物组合抗药性结核菌的有效性。
  • 该方法可能有助于加快抗结核组合药物方案的开发。
结核分枝杆菌的插图 了解Mtb如何规避药物攻击将有助于研究人员设计策略来克服该病菌的抵抗力。艾里森·库德拉(Allison Kudla)博士/系统生物学研究所

结核病是一种细菌性疾病,困扰着人类数千年。在21ST 世纪,它仍然是一个强大的杀手。根据世界卫生组织的数据,2014年有150万人死于结核病;其中,约480,000的人具有耐多药结核病(MDR-TB),它对至少两种最有效的结核病药物具有抵抗力。

导致结核的细菌, 结核分枝杆菌(Mtb),可以通过多种机制抵抗抗菌药物的攻击。由于这种弹性,结核病药物治疗可能会持续数月甚至数年,涉及许多副作用严重的药物,但仍无法治愈该疾病。

研究人员一直试图了解 山地车 躲避毒品袭击。他们可以利用这些知识来预测哪些药物或药物组合最有可能克服该虫的回避行为。

在以前的工作中,科学家将基因调控网络映射到 山地车。在这项研究中,研究人员使用此网络模型调查了 山地车 可以耐受相对较新的抗结核药物苯达喹啉。西雅图团队由系统生物学研究所的Nitin Baliga博士和传染病研究中心的David Sherman博士领导。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIAID)资助。它出现在 自然微生物学 在2016年6月6日。

研究小组发现,有超过1100个基因在 山地车 与未经处理的细菌相比,用苯达喹啉处理过的细菌。通过网络分析,研究人员确定了2个关键调节基因,它们的激活似乎与驱动基因变化的协调一致。 山地车 进入药物耐受状态。当这些基因中的任何一个被破坏时,细菌在实验室实验中再次对药物敏感。

基于他们对系统的了解 山地车 对贝达喹啉有反应,研究人员预测哪种药物与贝达喹啉联用有效。抗结核药物类前驱体抑制贝达喹啉激活的2个关键基因网络中的1个。在实验室实验中,研究小组发现,当将前驱体和贝达喹啉一起使用时,这些药物具有协同作用,可以杀死结核菌。

研究人员指出,这种药物组合已经在数项临床试验中进行了测试。他们的基因网络分析方法帮助阐明了组合有效性背后的机制。

“令人难以置信的是,可能存在的药物组合数量惊人,而且难以发展 山地车 在实验室中,有效的联合疗法的发现极具挑战性。” Baliga说。“我们希望我们基于系统的策略将通过帮助研究人员确定更可能有效的联合治疗方法来加快结核病药物的发现。”

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参考文献: 网络分析确定Rv0324和Rv0880是结核分枝杆菌中苯达喹啉耐受性的调节剂。 Peterson EJR,Shuyi M,Sherman DR,Baliga NS。 自然微生物学。 2016年6月6日.DOI:10.1038 / nmicrobiol.2016.78。

资金: 美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIAID)和美国国立普通医学科学研究所(NIGMS)。