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新的数学模型有助于预测抗生素的最佳使用

发布时间:2018-05-15

em耶鲁大学公共卫生学院的研究人员开发了一种新的数学模型来帮助预测抗生素的最佳剂量。 / em

虽然70多年前首次推出抗生素,但仍然存在很大的不确定性,即病人如何使用药物以确保康复,同时将毒副作用和发展抗生素耐药性的风险降至最低。

“迄今为止,抗生素治疗的建议是通过试错法或复杂的药物分布和作用模式得到的,并且在大多数情况下不可能知道大多数治疗方案的推荐剂量,频率和长度是“耶鲁大学公共卫生学院副教授,”科学转化医学“杂志的高级研究人员Ted Cohen博士说。

虽然目前的数学模型预测抗生素对特定环境中细菌的影响,但这些模型无法可靠地预测各种生物学相关情景下的治疗效果。

在他们的研究中,耶鲁大学公共卫生学院博士后,同时也是第一作者Cohen和国际同事团队的Pia Abel zur Wiesch描述了一个模型,该模型使用关于抗生素如何与细菌靶分子结合以预测这些药物如何影响个体的信息细菌细胞和细菌群体。该模型表明抗生素作用的明显复杂性可以通过与细菌靶标结合的抗生素的简单化学动力学来解释。因此,新模型为负责复杂抗生素作用的机制提供了另一种解释。

Abel zur Wiesch说抗生素行动的复杂性传统上归因于各种生物现象。例如,目前尚不清楚为什么需要很长的治疗过程才能根除细菌感染。一个常见的解释是,一些细菌“睡着了”,对抗生素不敏感,但可以在停止治疗后“醒来”并导致患者复发。

作者希望该模型可能最终有助于根据单独使用抗生素的化学动力学特性来设计更有效的抗生素给药方案。此外,通过确定新药物化合物良好的化学动力学特征,该模型可能有助于加速新抗生素的开发。

未来,作者计划扩展该模型以理解抗生素的化学动力学如何影响耐药性的风险,特别是对于全球健康重要性的疾病,如肺结核。 Abel zur Wiesch说:“虽然我们对解释抗生素影响的建模框架的承诺感到兴奋,但还需要额外的工作来评估这个简单的建模框架是否可用于为需要复杂多药治疗的疾病设计方案。

出版物:Pia Abel zur Wiesch等人,“经典反应动力学可解释抗生素作用的复杂模式”,Sci Transl Med 13 May 2015:Vol。 7,Issue 287,p。 287ra73; DOI:10.1126 / scitranslmed.aaa8760

来源:耶鲁大学

图片:耶鲁大学

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