对我们的死敌,一个有前途的突破: 肺炎链球菌

著名的科学杂志主要刊登科学的研究人员的研究结果里程碑学院

Researcher Yftah Tal-Gan in a white lab coat and safety glasses standing near lab equipment

Results of research by chemical biologist Yftah Tal-Gan and his team may lead to medical advances to aid the treatment or prevention of deadly bacterial diseases like 肺炎链球菌 in the future.

对我们的死敌,一个有前途的突破: 肺炎链球菌

著名的科学杂志主要刊登科学的研究人员的研究结果里程碑学院

Results of research by chemical biologist Yftah Tal-Gan and his team may lead to medical advances to aid the treatment or prevention of deadly bacterial diseases like 肺炎链球菌 in the future.

Researcher Yftah Tal-Gan in a white lab coat and safety glasses standing near lab equipment

Results of research by chemical biologist Yftah Tal-Gan and his team may lead to medical advances to aid the treatment or prevention of deadly bacterial diseases like 肺炎链球菌 in the future.

当从事战斗,战胜敌人的重要战术扰乱了他们的沟通。

502 Bad Gateway

这个月在著名的发表文章 科学的美国国家科学院院刊

502 Bad Gateway

Yftah Tal-Gan and graduate assistant Anthony Harrington examine a peptide assay.
例如,GaN和研究生安东尼·哈林顿研究生物学分析。

Following more than five years of research, the team successfully demonstrated that interrupting the deadly 肺炎链球菌 bacteria’s communicative mechanism could lead to significant advances in medicine, eventually saving countless lives.

肺炎链球菌 妥协攻击或不发达的免疫系统,使老年人和弱势儿童更是如此。它被指责为造成超过22000人死亡40万个住院和$ 3.5十亿单在美国每年的医疗费用 - ,估计造成80万人死亡在全球5岁以下儿童和之下。

今天的一大问题:耐药性

“People don’t realize it, but bacteria are smart – they communicate, they adapt,” Tal-Gan said. “The big issue today is that 肺炎链球菌 构建了耐药性,使他们更坚强和渲染无效的抗菌剂。通过我们的研究,我们在一个方式合成肽(链的氨基酸),这中断了细菌的传播,防止有害的力量让他们从开始药物治疗召集他们的抵抗“。

换句话说,不仅做细菌沟通,他们使用好友系统。

“这是有道理的,如果你得到一个从无到有,你必须在你的血液流了几个细菌,”塔尔甘解释。 “强你的免疫系统会杀了他们在第二。所以相反,细菌会隐藏和建立自己的军队。只有当他们到达临界质量(一个“定额”),当他们知道他们的数字,他们开始同步一起开始生产的毒力(产生疾病的)因素压倒免疫系统和建立的感染。“

“Quorum-sensing” refers to the cell-to-cell communication that the bacteria use to rally their forces and stage the attack on the human host.


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Researcher Yftah Tal-Gan operating the lab's peptide freeze-drying machine.冻干机/冷冻干燥器用于制备纯化的合成肽进行生物分析。

抗生素多年来越来越少,已成为有效对抗 肺炎链球菌 细菌,善于发展耐药性。据塔尔甘,制药公司已基本停止开发和生产功能强大的新的抗生素进行大规模的投资很容易,如果他们正在呈现快速提供的投资回报值得无效之前。什么是今天的战胜疾病的工具箱里少是战斗其他解决方案 肺炎链球菌。 “群体感应”疗法呈现路径有前途的可能性。

“抗生素杀死细菌,消灭几十亿人而存活的细菌繁殖,产生耐药菌株,” TAL淦说。 “干扰群体感应,你不杀死细菌,你只是截取他们的沟通使它们不会攻击主机,人性化。”

进步,那么一个突破:“这可大了”

通过TAL甘队切断细菌开发的合成肽有效的沟通。在此过程中,合成肽不仅阻止细菌对人体潜在的致命攻击;此外,它停止所谓的“选择压力” - 的过程类似,通过它最强的细菌生存,成为耐药菌一个自然选择。

有两个致命的菌株 肺炎链球菌。研究人员将能够合成肽初步实现了在一个或另一个,但不能同时所需的中和作用。同时展示的ESTA健全的科学方法的潜在这些里程碑,球队知道,开发出的,有两个菌株有效肽是唯一可持续的和可以接受的结果。

塔尔甘回忆那一天:

“爱上了细菌传播”

Yftah Tal-Gan
塔尔甘加盟科学学院在2014年。

塔尔甘加入了科学大学学院在2014年,其中有一个助手目前担任教授。我来到内华达之前获学士和硕士学位他的学历,MBA和博士从耶路撒冷的希伯来大学,并在美国威斯康星大学麦迪逊分校的博士后研究员。

Tal-Gan cites the Bobtail squid, whose bacterial synergy was first studied in the 1970s, to illustrate the concept of quorum sensing. The tiny squid have internal compartments, where they grow a high number of 费氏弧菌 细菌。当细菌达到临界质量,他们发光。鱿鱼的生理调节的光量来照射其所发射浅水馈送地面而天敌抵消而且它自己的阴影进行保护 - 基于月光的量,并通过其传感器星光吸入。

就像在短尾细菌鱿鱼通信以获得临界质量产生光, 肺炎链球菌 bacteria cause disease to occur in humans by sending chemical signals that activate a critical mass – its quorum – of bacterial cells.

下一步是什么?

Research of this magnitude requires a collaborative, team effort and significant funding. The research team was comprised of principal investigators Tal-Gan of the ky棋牌里诺 and Gee W. Lau (这种淦的合作者)从 伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校; Yifang Yang (University of 内华达, Reno graduate student); Jingjun Lin (graduate student at UIUC); Anthony Harrington (ky棋牌里诺 graduate student); and Gabriel Cornilescu (staff scientist at 国家磁共振设备 在麦迪逊,WISC)。

ESTA过去的四月,例如刘淦及共同担保200万$健康(NIH)资助的国家研究院(国家心脏,肺和血液研究所授予R01),提供长达四年,以进一步测试的开发和合成肽。该小组已申请了专利,正在出版研究成果,寻求资金和合作伙伴,以优化分子进一步与发展的治疗策略,包括新的药品,提高所期望的治疗效果。

Yftah Tal-Gan and graduate assistant Anthony Harrington at a monitor running a laboratory test.A high-throughput robotic incubator connected to a plate reader automates the process for fast and efficient analysis of libraries of synthetic peptide derivatives.

受近期资金支持,该团队已经开始研究新的合成肽探索途径部署它们的治疗策略,作为一个独立的或联合使用抗生素或疫苗。这研究是早期阶段STI,但它背后的科学现在已经被证明有可取之处,并研究了下一阶段能提高塔尔甘队的突破,甚至更高的水平。

所以甘的研究和他的团队都可以在疾病喜欢的方式产生深远的影响 肺炎链球菌 are treated, or even prevented, in the future. With so many lives in the balance, the potential benefits and value of the team’s research is incalculable.

“像这么多的东西,我们在科学在ky棋牌学院做教授TAL-GaN的研究和他的整个团队是高价值,高影响力的科学,”杰夫·汤普森,学院的院长,说。 “像这样的突破性发现不只是发生。它需要的资源,远见和聪明人来解决每天坚持世界上最严峻挑战的合作“。

Science & Health | 2020年1月28日
大卫Stipech

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