近100年来，科学家们一直在与耐抗生素微生物作斗争。密歇根州立大学的研究人员发现了一种新的战略，通过在废水处理设施中引入“DNA清道夫”来应对这一问题。
密歇根州立大学土木和环境工程教授Syed Hashsham，以及植物、土壤和微生物科学与微生物学和分子遗传学系的名誉教授James Tiedje，已鉴定出一种酶，该酶能够拆解废水中存在的抗生素耐药DNA链。这一过程发生在细菌能够吸收这些DNA链并获得抗生素耐药特性之前。
Hashsham表示，这种方法可以作为一种健全的、环保的方式来管理废水中抗生素耐药性的传播，最终有助于维持抗生素的有效性。
密歇根州立大学的研究团队在8月19日的《自然水》上发表了他们的研究结果，与中国科学技术大学的教职员工共同发布。Hashsham打算继续对该酶进行试验，并检验其作为废水消毒剂的潜力。
“和任何新发现一样，技术优化还有很多工作要做，”Hashsham指出。“但这确实代表了一种全新的方法。”
自青霉素引入以来，抗生素耐药性一直是现代医学中的重大挑战，主要是由于药物的不当使用和过度开处方。细菌不断适应市场上新出现的抗生素。Hashsham解释说，平均而言，每种新的抗生素有效期仅为五到八年，然后细菌就会进化，给感染治疗带来复杂性。这项创新技术可能有助于保持现有抗生素的有效性。
尽管医疗专业人员现在对抗生素处方更加谨慎，研究人员也在努力遏制抗生素耐药微生物的传播。废水处理设施是这些耐药微生物的重要来源，因为患者通过体内排泄排出细菌。
此外，废水中含有携带抗生素耐药基因的可移动基因元件。当这些基因元件被有害细菌吸收时，细菌就会获得抗生素耐药性。
研究人员建议使用限制酶，它的功能类似于一对剪刀，可以将遗传材料切割成没有任何实用性的碎片。尽管这些酶在分子生物学中早已确立，但之前并未应用于抗生素耐药性。
为了生产被称为核酸酶的“DNA清道夫”酶，研究人员培养了细菌Shewanella oneidensis。这种处理预计对于废水处理设施来说是具有成本效益的，而且不会对用于消毒的其他化学物质产生不利影响。
当这种酶以浓缩量加入废水时，起到了DNA清理工的作用。在四小时内几乎所有四种可移动基因元件都被消除，并在六小时内完全失活。
“需要进一步针对更大的系统和更多样化的废水成分进行研究，以完善这一发现，使其与现有的消毒方法对接，并确保成本效益，”Hashsham表示。
下一阶段涉及测试DNA清道夫在其他可移动基因元件上的有效性。一些研究人员推测，这种酶可能成为废水中氯或其他消毒剂的替代品。尽管Hashsham尚未准备好支持这一想法，但他对这种技术在抗生素耐药性斗争中的潜在价值持乐观态度。
