科學家破解古代免疫系統開發新藥物史前人類DNA 超級細菌剋星

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-01-14

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研究人員解碼史前人類的基因，協助解決抗生素抗藥性問題。圖／法新、網路

超級細菌出現的主要原因，是抗生素濫用。圖／法新、網路

科學家在尼安德塔人的基因，找出過去未知的抗微生物肽。圖／法新、網路

編譯／韋士塔

研究人員近來正在破解史前人類尼安德塔人（Neanderthals）及丹尼索瓦人（Denisovans）的基因，希望找出原本已經滅絕的殺菌蛋白，幫助人類對抗細菌感染，包括一些具抗藥性的超級細菌。

由於細菌持續進化，且人類濫用抗生素，細菌對藥物已產生抗藥性，演變成所謂的「超級細菌」，讓原本的療法失效。醫學專家警告，2050年時超級細菌每年可能導致1000萬人死亡。也因此，科學家正致力開發新的藥物。

美國賓州大學化學與生物分子工程學首席助理教授富恩特（César de la Fuente），正在研究現代人類基因中逾2000種抗微生物肽（Antimicrobial peptides）。近來，研究團隊發現6種抗微生物肽，出現在尼安德塔人及丹尼索瓦人的粒線體（mitochondrial）基因。

諾貝爾醫學獎得主、瑞典遺傳學家帕博（Svante Paabo）表示，尼安德塔人的基因不斷演化並流傳到現在，部分基因甚至與新冠肺炎的嚴重程度有關。近來他研究新冠確診者的DNA後發現，如果尼安德塔人的部分基因出現在人類的3號染色體，感染後出現重症的機率增加，若是出現在12號染色體，則會減少重症風險。

富恩特在發表於《自然生物醫學工程》（Nature Biomedical Engineering）期刊的報告指出，研究團隊利用演算法在人體找到了數十種潛在的抗菌肽（AMP）。富恩特的團隊利用人工智慧（AI），模擬現代人類的酶切割蛋白（cleave proteins），如何把古代基因碼中的蛋白質切割成肽，並研判其抗菌能力，目前已經發現近70種古代肽。

富恩特表示：「我們的夢想是讓已滅絕的生物回歸，例如：恐龍。當然，這涉及倫理、生態及科技問題。在實現這個夢想之前，我們認為讓古生物復活的前一步，也就是讓過去的生物分子重現，有可能解決抗生素抗藥性問題。」

研究團隊使用這些殺菌蛋白對多種致病細菌進行測試，包括大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌、銅綠假單胞菌及金黃色葡萄球菌。這些肽不僅能抵禦一些有害細菌的感染，也能調節人體的微生物群。

研究人員將古代肽添加到含有細菌的培養皿後，發現6種以前未知的抗微生物肽，其中3種來自尼安德塔人，另外3種來自丹尼索瓦人。每一種都至少對一種細菌有效。

富恩特指出：「我們的推論是，當人類被細菌感染時，身體不同部位的蛋白酶可能會切割蛋白質，產生出可抗菌的結構，這是免疫系統的運作型態之一。」

富恩特認為，這種肽在人體內是安全的，目前仍需進一步研究。布里斯托大學生物化學學院副研究員威廉斯（Sam Williams）則表示：「這種潛在抗生素非常重要，在史前人類身上發現的抗微生物肽，和其他抗微生物肽同樣有效，有機會成為對抗超級細菌的利器。」

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