藥物“避難所”或為后抗生素時代的出現(xiàn)提供了希望

如今，我們都面臨著進入后抗生素時代的風險，從2013年以來每年，包括世界經(jīng)濟論壇、世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國大會等全球主要機構都會向世界發(fā)出這一嚴重警告。后抗生素時代的到來令人生畏，當藥物無法發(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)濟發(fā)展。

而作為回應，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擔。

提供不同的藥物

應對抗生素耐藥性的**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)來對該領域進行投資。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)領域中廣泛使用也就意味著，一種耐藥細菌的變種常常具有很強的選擇性優(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菌耐藥性的選擇性壓力，從而減緩細菌耐藥性擴散和進化的幾率。準確來說，我們應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，那么我們就會想方設法得到這種藥物，那么我們獲取藥物的方式是否會讓細菌耐藥性的進化和擴散形勢變得更加嚴峻呢？而延長藥物的使用時間是否會突顯效果呢？

創(chuàng)建藥物的庇護所

筆者（渥太華大學的Rees Kassen教授）的研究小組一直在研究嘗試利用藥物避難所或在沒有藥物的環(huán)境中如何有效降低細菌耐藥性的選擇性強度；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較長時間來擴散，這種細菌容易在院內(nèi)引發(fā)感染，特別是重癥監(jiān)護病房等；耐藥性和敏感性的基因突變實際上在空間保護區(qū)（spatial sanctuaries）中是共存的，因為細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菌抵抗這種藥物的作用，而在空間保護區(qū)中這種耐藥細菌的生長速度遠慢于敏感的細菌。最后的結果就是通過自然選擇方法都不能消除這些耐藥的細菌。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，但在實驗結束時空間保護區(qū)中的大部分細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。

進化生物學研究上的挑戰(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性。研究結論是否適用于其它細菌或藥物，或者說是否適用于醫(yī)院內(nèi)具有復雜傳播特性的網(wǎng)絡以及攝入，這還有待于進一步觀察，本文的研究結果能夠幫助闡明細菌多樣性的出現(xiàn)、共存以及最終消亡的生態(tài)學和遺傳學機制。

在更為復雜的現(xiàn)實世界中使用相應的進化規(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家們在進化生物學領域所面臨的主要挑戰(zhàn)。