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新しいコンピュータモデルは、より標的を絞った抗生物質への扉を開く

抗生物質耐性が問題になりつつある中、バージニア大学医学部の研究者は、体の特定部位の特定の細菌のみを標的とするレーザーのような精度を抗生物質に与えることができる最先端のコンピューターモデルを開発した。 現状では、抗生物質は細菌を無差別に殺します。この薬は非常に広く使用されているため、危険な虫の数が増え、耐性を獲得しており、病気に対する現代医学の最も重要な武器の1つが脅かされています。 一方、UVAの新しいアプローチは、細菌が抗生物質にさらされる頻度を大幅に制限し、細菌が抗生物質に対して耐性を持つ可能性を減らすことになる。さらに、このアプローチは精密医療にとって重要な前進となり、医師が個々の患者のニーズに合わせて治療をより適切に調整できるようになります。有益であるか有害であるかに関係なく細菌を殺す抗生物質を服用する代わりに、体の特定の領域に特定の問題を引き起こす特定の細菌を標的とする抗生物質を患者に投与することができます。 UVA生物医学工学部の研究者ジェイソン・パピン博士は、「多くの生物医学的課題は信じられないほど複雑であり、コンピュータモデルはそのような問題に取り組むための強力なツールとして登場しつつある」と述べた。 「細菌の分子ネットワークのこれらのコンピューターモデルが、感染症を治療するための新しい戦略の開発に役立つことを期待しています。」 UVA の新しいアプローチは、Papin 氏、博士課程の学生 Emma Glass 氏、および彼らの協力者らによる大変な努力によって可能になりました。 UVA 生物複雑性研究所のアンドリュー ウォーレン博士と協力して、パピンの研究室の研究者らは、十分な遺伝情報が得られるヒトのあらゆる細菌性病原体の高度なコンピューター モデルを開発しました。 次に、Glass はこれらすべてのモデルを分析し、細菌間の共通の特性を特定しました。この分析により、胃などの体の特定の部分の細菌は代謝特性を共有する傾向があることが発見されました。基本的に、彼らがどこに住んでいるかによって、彼らがどのように機能するかが決まります。 「コンピューターモデルを使用して、胃の中に生息する細菌が独特の特性を持っていることがわかりました」とグラス氏は語った。 「これらの特性を利用して、標的抗生物質の設計をガイドすることができ、いつか耐性感染症の出現を遅らせることができると期待されています。」 さまざまな場所の微生物間に共通する類似点は、私たちの体内の有害な細菌にとってアキレス腱となる可能性があります。研究が進めば、医師は特定の領域の特定の種類の細菌を標的にし、広範囲の抗生物質の必要性を減らすことができるかもしれません。 パピン氏と彼のチームは、コンピュータ モデリングのアプローチをテストし、実験室での実験で有害な胃虫の増殖を抑制できることをすでに発見しています。これは、彼らのコンピューター モデリング アプローチの将来の可能性を示す有望な兆しです。 「これらのアイデアを他の細菌や感染症の種類に対してテストするには、まだやるべきことがたくさんあります」とパピン氏は語った。 「しかし、この研究は、生物医学研究における最も重要な問題のいくつかに取り組むためのデータサイエンスとコンピューターモデリングの信じられないほどの可能性を示しています。」 グラスEM、ディラードLR、コリングGL、ウォーレンAS、パピンJA。 ニッチ特異的な代謝表現型を使用して、病原体の抗菌標的を同定できます。 PLoSバイオル。 2024 11 18;22(11):e3002907。土井： 10.1371/journal.pbio.3002907 #新しいコンピュータモデルはより標的を絞った抗生物質への扉を開く