自从发现青霉素以来，抗生素的引入已经彻底改变了医学和医疗保健，挽救了数百万人的生命。然而，药物的广泛使用（和滥用）导致一些细菌产生耐药性，使得药物效果降低。由于很少有新的抗生素在开发中，抗生素耐药性被广泛认为是对现代医学未来的严重威胁，引发了无法治愈的感染的幽灵。

   最广泛使用和临床上重要的抗生素组之一是包括青霉素和青霉素衍生物的家族。第一种类型的青霉素抗性发生在细菌获得一种叫做β-内酰胺酶的酶时，它会破坏青霉素。为了克服这个问题，药物制造商开发了新的青霉素衍生物，例如甲氧西林，它们对β-内酰胺酶具有抗性。

   在不断升级的军备竞赛中，一种特殊类型的细菌称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），已经对这类药物产生了广泛的抵抗力。MRSA已经成为医院和社区获得性感染的一个严重问题，迫使医生转向替代抗生素，或者通常不太有效的不同药物的混合物，并且引起了对即使这些药物及时变得无效的担忧。

在之前的研究中，剑桥的一个研究小组确定了MRSA（一种从患者感染培养的样本中）的分离物，该菌株显示出对青霉素和克拉维酸的敏感性。克拉维酸是一种β-内酰胺酶抑制剂，可以阻止β-内酰胺酶破坏青霉素; 它已被用作治疗怀孕期间肾脏感染的药物。

   在今天发表在Nature Microbiology上的一项研究中，来自英国，丹麦，德国，葡萄牙和美国的科学家团队使用基因组测序技术来确定哪些基因使MRSA对这种药物组合敏感。他们发现了一些以称为青霉素结合蛋白2a或PBP2a的蛋白为中心的突变（DNA序列的变化）。

   PBP2a对MRSA菌株至关重要，因为它使它们能够在青霉素和青霉素衍生的其他抗生素存在下继续生长。这些突变中的两个降低了PBP2a的表达（产生的PBP2a的量），而另外两个突变增加了青霉素在克拉维酸存在下与PBP2a结合的能力。总体而言，这些突变的作用意味着青霉素和克拉维酸的组合可以克服一定比例的MRSA菌株对青霉素的抗性。

   然后，研究小组研究了多种MRSA菌株的全基因组序列，发现大量菌株 - 包括美国的显性菌株USA300克隆 - 含有两种赋予易感性的突变。这意味着可以通过已经许可使用的药物的组合来治疗最广泛的引起MRSA的感染菌株之一。

  利用这些知识，研究人员使用两种药物的组合成功治疗蛾幼虫和小鼠的MRSA感染。他们的下一步将是进行人体临床试验所需的进一步实验工作。

    剑桥大学兽医学系的Mark Holmes博士是该研究的高级作者，他说：“MRSA和其他抗生素耐药性感染是对现代医学的主要威胁，我们迫切需要找到解决这些问题的新方法。开发新药非常重要，但这可能是一个漫长而昂贵的过程。我们的研究表明，已经广泛使用的药物可用于治疗世界上主要的MRSA菌株之一。“

   第一作者来自Wellcome Sanger研究所和剑桥大学的Ewan Harrison博士补充说：“这项研究强调了基因组监测的重要性 - 收集和测序细菌菌株的代表性集合。通过将基因组监测产生的DNA测序数据与针对广泛选择的抗生素对菌株进行实验室检测，我们可能会发现抗生素抗性细菌的其他意外缺陷可能为我们提供了新的治疗选择。“

该研究由医学研究委员会（MRC），惠康和卫生部资助。

MRC抗菌药物耐药负责人Jessica Boname博士说：“这项研究表明，对抗药性和获取临床数据的机制理解如何用于找到控制和控制现有资源感染的新方法。”