病菌、人體攻防戰:抗藥性如何產生?

鄭智友

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著名生物物理學家、普林斯頓大學教授Robert Austin教授在香港城市大學(城大)主持的精彩演講中闡釋細菌如何藉助進化變異而產生抗藥性,令人聽來一則以喜,一則以憂。

Austin教授主持3月21日的城大傑出講座,指出人類以現有武器(即抗生素)反擊細菌傳染的全球抗戰正面臨勁敵頑抗,值得各國社會憂慮。

他解釋說,這是因為意圖傷害人類的微生物正以日益複雜的方式進化,並引述過往40年的癌症死亡率數據來說明這一觀點。

「我們的抗癌之戰未有顯著進展,因為癌細胞增強了對化學療法的抵抗,」他說。

肺結核等其他疾病也變得更加致命,而抗藥性金黃色葡萄球菌的傳播(英文縮寫MRSA為其俗稱)亦令人十分關注。

令Austin教授及其團隊驚訝的不僅是細菌會產生抗藥性,而且是細菌快速進化而產生抗藥性,甚至能抵抗環丙沙星(縮稱Cipro),而環丙沙星這一藥物通常被稱為抗擊嚴重感染的最後一招撒手鐧。

「真是令人震驚,」Austin教授說。「我們親眼看到細菌又快又靈巧地躲過抗生素攻擊,似乎懂得自己在做什麽。」

在實驗中,Austin教授製作了一個微流控芯片,內有一系列彼此相通的微腔,每個微腔都可供細菌生長,他將此培養環境稱作「死亡星系」。研究人員將營養物與環丙沙星這種抗生素一同置入「死亡星系」,靜觀細菌是否會進化而產生抗藥性。

只過了十個小時,抗藥性便出現了。

這一實驗結果,令人擔憂有朝一日即使環丙沙星這樣效力強大的藥物亦可能無力對抗細菌感染,如此凶兆令全世界人類感受威脅。

實驗結果令人不安,但也帶出好消息。Austin教授的研究正逐步探明細菌的進化方式,此成果有助研究出效力更強的藥物。此外,美國已新建了多所腫瘤學研究中心,試圖探索化學治療之外的抗癌新途徑。Austin教授認為化學治療法已在根本上失敗。

「我們已認識到癌症為進化作用所推動,亦已認識到我們無法對抗達爾文所發現的進化作用。因此我們或許不應該把癌症視為疾病,而應該認為癌症自身具有某種進化目的,」他說。

不過,人類可以遏制抗藥性細菌的傳播,方法是:除非萬不得已,不要使用抗生素;既接受抗生素治療,就要完成規定的療程;謹防假藥;不要服用醫生為他人處方的抗生素。

不過,無可辯駁的是:今天我們務必深刻領會達爾文的研究成果。

「我們的實驗表明:進化作用之強大,實際上可能超過我們原來的設想,」Austin教授說。

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