數(shù)學模型可預測抗生素療法成敗 提高患者的治愈率和生存率

一個由以色列生物物理學家和醫(yī)生組成的團隊日前表示，他們開發(fā)出一種數(shù)學模型，能預測某些抗生素療法的成功或失敗，從而幫助醫(yī)生準確選擇針對患者病情的抗生素，提高患者的治愈率和生存率。相關研究發(fā)表在最近的《科學》雜志上。

耶路撒冷希伯來大學娜塔莉·巴拉班教授和耶路撒冷夏阿爾澤德克醫(yī)療中心瑪斯基德·巴-梅爾博士證明，通過合理選擇或組合現(xiàn)有的抗生素，可以治療被認為具有耐藥性的細菌。巴拉班表示，她們能預測抗生素組合應對不同細菌的有效性，幫助醫(yī)生為患者選擇治療方案。

細菌可產(chǎn)生防御能力以應對其生存環(huán)境中的有害因素，其常見的策略是“耐受”，即在抗生素治療期間處于休眠狀態(tài)，由于抗生素只能發(fā)現(xiàn)并殺死正在生長的靶標，因而細菌通過休眠得以生存，并最終具有耐藥性。

巴拉班和博士研究生艾瑞特·萊文-瑞斯曼曾對實驗室內(nèi)受控細菌進行研究，并開發(fā)出能夠描述、測量和預測細菌何時會對特定抗生素產(chǎn)生耐受性的數(shù)學模型。同時，她們觀察到，當細菌對一種抗生素產(chǎn)生耐受性時，更有可能產(chǎn)生耐藥性。

隨后，巴拉班與巴-梅爾開展合作，對醫(yī)療中心感染耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的患者的細菌樣本進行了分析，發(fā)現(xiàn)病人的模式與他們的實驗室發(fā)現(xiàn)非常相似，即細菌首先產(chǎn)生耐受性，然后產(chǎn)生抵抗力，最終抗生素治療失敗。

細菌從耐受性到產(chǎn)生抵抗力的“抗生素耐受性”中間階段僅持續(xù)幾天，在標準醫(yī)學實驗室中無法檢測到，但巴拉班她們的數(shù)學模型可以檢測到。巴拉班說，她希望在其他醫(yī)院和足夠多的患者中重復這項實驗，以證明數(shù)學模型的有效性。她同時鼓勵更多的醫(yī)療中心采用其團隊開發(fā)的測試，以便快速、輕松地檢測出患者的細菌是否對計劃中的抗生素治療具有耐受性，然后再進行管理。根據(jù)患者的細菌特征，醫(yī)生可以選擇殺滅患者體內(nèi)細菌幾率更大的抗生素。

從長遠來看，巴拉班認為，研究細菌的抗生素耐受性和耐藥性發(fā)展進化過程，可能在癌癥治療中發(fā)揮作用，并用于指導癌癥治療，因為腫瘤細胞可能首先對化療具有耐受性和耐藥性，然后對其他抗癌藥物具有抵抗力。(記者毛黎)

總編輯圈點

細菌這種生物體，本事大得很。最厲害的，就是它們總能找到非常多的辦法來抵抗抗生素，從而逃避被“殲滅”的危險，這就是細菌耐藥性——一種被人類強化的自然現(xiàn)象。可怕的是，細菌會把這種耐藥性“分享”給其他同類，也會傳給下一代，這樣不斷演化下去，最終就是人類遭受感染卻苦于無藥可用。因此，如果能準確預測抗生素研發(fā)的失敗或成功，相當于在人類對抗細菌耐藥之路上，點亮了一盞明燈。

關鍵詞： 數(shù)學模型 抗生素療法