呼吸机相关性肺炎（VAP）是使用呼吸机的人发生的肺部感染，在重症监护病房（ICU）中，它是危重病人发病和死亡的重要原因。
这种感染通常由铜绿假单胞菌等多重耐药细菌引起。铜绿假单胞菌等可以在需要进行有创机械通气（MV）的患者使用的气管导管表面形成生物被膜，从而导致VAP。据估计，在接受MV的所有患者中，有9~27%会发生VAT（呼吸机相关气管支气管炎）和VAP。
到目前为止，大多数旨在减少肺部生物膜的干预措施（包括雾化抗生素）均已失败或需要进一步研究。
近日，在一项发表于
NatureBiotechnology
的研究中，研究人员创造了第一种针对铜绿假单胞菌造成的肺部感染的“活药”。相关文章题为“EngineeredlivebacteriasuppressPseudomonasaeruginosainfectioninmouselunganddissolveendotracheal-tubebiofilms”。LuisSerrano和MariaLluchSenar为文章的共同通讯作者。
（来源：NatureBiotechnology）
研究人员以患病小鼠为试验对象，将减*版的工程肺炎支原体与低剂量的抗生素结合使用，与不使用任何治疗手段相比，使患病小鼠存活率提高了一倍。需要指出，这些抗生素单独使用无效。
在研究中，给予单次高剂量治疗未显示肺部*性迹象。治疗结束后，先天免疫系统会在四天内清除改造过的细菌。
“它代表了预防或治疗生物膜相关疾病和消除细菌抗生素耐药性的一种有希望的替代模式。”
首款治疗肺部感染的“活药”
铜绿假单胞菌以对多种抗生素具有耐药性而闻名，被列为人类三大条件性致病菌之一。该菌易形成生物被膜，生物被膜可以附着在身体的各个表面，形成无法穿透的结构，从而逃避抗生素的作用。
研究人员选择打造一种“活药”来对抗这种难以治疗的感染，首先就要进行细菌底盘的选择。
迄今为止还没有报道过用于治疗肺部疾病的细菌底盘。理想情况下，所选细菌应自然存在于待治疗的器官中，以确保其存活并限制扩散到其他器官。
肺炎支原体是已知最小的细菌种类之一，它只有个基因，没有细胞壁，这种相对简单性无疑是工程生物学的理想选择；另外，天然适应肺组织是它在治疗呼吸系统疾病方面的一大优势，当经过改造的肺炎支原体被施用后，会直接前往呼吸道感染的源头。
研究人员对肺炎支原体进行改造，使其具有产生各种分子的能力，包括pyocins（细菌天然产生的*素），以杀死或抑制假单胞菌菌株的生长，从而溶解生物膜。
为了测试其疗效，研究人员从重症监护室病人的气管内收集了铜绿假单胞菌生物膜，结果表明，这种治疗方法穿透了屏障，并成功地溶解了生物膜。
“该疗法在它们的细胞壁上打孔，为抗生素从源头侵入和清除感染提供了关键的切入点。”Pulmobiotics首席科学官、该研究的共同通讯作者和加泰罗尼亚国际大学首席研究员MariaLluchSenar说。
接下来，在使用“活药”治疗VAP进入临床试验阶段之前，研究人员还将有进一步的测试，预计该测试将使用雾化器进行。雾化器是一种将药液变成雾状的装置，然后通过喉舌或面罩吸入。
这项研究为研究人员创造新的细菌菌株以解决其他类型的呼吸系统疾病（例如肺癌或哮喘）打开了大门。
“可以用各种不同的有效载荷对这种细菌进行修饰——无论是细胞因子、纳米抗体还是防御素。目的是使经过修饰的细菌库多样化，并充分发挥其治疗各种复杂疾病的潜力。”LuisSerrano说。
除了设计“活药”，LuisSerrano的研究团队还在设计可由肺炎支原体递送的新蛋白质，并使用这些蛋白质来靶向由铜绿假单胞菌感染引起的炎症。
据了解，他们使用蛋白质设计软件ModelX和FoldX来设计新版本的IL-10（白细胞介素-10），专门针对炎症进行优化。
已成立相关公司
值得注意的是，文章的通讯作者MariaLluchSenar和LuisSerrano已孵化相关公司Pulmobiotics。
MariaLluchSenar是Pulmobiotics的创始人兼首席科学官，此前是基因组调控中心(CRG)的副研究员和MiguelServet研究员。
LuisSerrano自年起担任基因组调控中心(CRG)主任，此前是欧洲分子生物学实验室（德国海德堡）的组长和西班牙国家癌症研究中心（西班牙马德里）的项目负责人。他也是EnVivoPharmaceuticals、Diverdrugs和Cellzome等多家公司的科学创始人。Cellzome是一家蛋白质组学技术公司，于年被GSK以万美元现金收购。
▲图丨Pulmobiotics创始人（来源：