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破解細(xì)菌耐藥性密碼 促養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效
2021年03月24日 10時(shí)26分   新華網(wǎng)

據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),全球抗菌藥物約50%用于養(yǎng)殖業(yè),我國是全世界動(dòng)物抗菌藥物生產(chǎn)和使用量最多的國家之一。而解決細(xì)菌耐藥性問題尤其是畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的細(xì)菌耐藥性問題已成為世界性難題。

記者從科技部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心(以下簡稱農(nóng)村中心)獲悉,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“畜禽重大疫病防控與高效安全養(yǎng)殖綜合技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目“畜禽病原耐藥性的產(chǎn)生、傳播與防控技術(shù)及應(yīng)用”取得重大突破,項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了可轉(zhuǎn)移的耐藥機(jī)制,為后續(xù)成果奠定了基礎(chǔ),并且支撐了禁抗政策出臺(tái);創(chuàng)制的泰地羅新、博普堿等4個(gè)國家二類新獸藥,實(shí)現(xiàn)了我國自主研發(fā)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品,并出口國際的目標(biāo);開發(fā)的蛋雞細(xì)菌病系統(tǒng)防控與安全蛋品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)近3年為相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了56.59億元的銷售額增長。

同時(shí),項(xiàng)目推動(dòng)了我國養(yǎng)殖業(yè)禁用多黏菌素政策的實(shí)施,跟蹤研究發(fā)現(xiàn)我國動(dòng)物和人群中的多黏菌素耐藥性顯著下降。

細(xì)菌耐藥性復(fù)雜多變

抗菌藥物是保障動(dòng)物健康養(yǎng)殖,滿足人類對動(dòng)物源性食品需求的關(guān)鍵,然而長期不合理的使用會(huì)造成細(xì)菌對這些藥物產(chǎn)生抵抗而使藥物失效,即人們所說的細(xì)菌耐藥性。畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為耐藥細(xì)菌的儲(chǔ)庫,并存在傳播給人類的巨大風(fēng)險(xiǎn)。2017年,農(nóng)業(yè)部(現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部)頒布了《全國遏制動(dòng)物源細(xì)菌耐藥行動(dòng)計(jì)劃(2017—2020年)》;2021年4月15日起即將施行的《中華人民共和國生物安全法》也將應(yīng)對微生物耐藥威脅提升到國家生物安全的戰(zhàn)略高度。

早在1945年諾貝爾頒獎(jiǎng)典禮上,青霉素發(fā)現(xiàn)者亞歷山大·弗萊明便向眾人發(fā)出警告“青霉素將來很可能會(huì)由于細(xì)菌耐藥而變得無效”。正是細(xì)菌這種復(fù)雜多變的特性讓科研人員難以完全掌握它們逃避藥物壓力的進(jìn)化規(guī)律,更難以簡單抓住它們的“命脈”,設(shè)計(jì)“一勞永逸”的藥物。

“細(xì)菌是一個(gè)十分狡猾的病原?!薄靶笄菟幬锏拇x轉(zhuǎn)歸和耐藥性形成機(jī)制研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院教授汪洋解釋,盡管它是單細(xì)胞生物、結(jié)構(gòu)很簡單,但是它的進(jìn)化速度特別快,適應(yīng)外界壓力(如抗菌藥物)的能力特別強(qiáng),比如許多藥物在上市之初即有相應(yīng)的耐藥細(xì)菌產(chǎn)生,隨著抗菌藥物的大量使用,耐藥率也隨之越來越高,以致于藥物研發(fā)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的速度。

“因而本項(xiàng)目的難點(diǎn)在于如何更全面地認(rèn)知細(xì)菌在產(chǎn)生和傳播耐藥性方面的規(guī)律,以便在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)更好的藥物或者提出有效的控制策略。”汪洋說。

“畜禽病原耐藥性的產(chǎn)生、傳播與防控技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目延續(xù)了之前中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院院長沈建忠教授主持的973項(xiàng)目計(jì)劃“畜禽重要病原菌抗生素耐藥性形成、傳播與控制的基礎(chǔ)研究”,響應(yīng)國家重大戰(zhàn)略需求持續(xù)性開展耐藥性基礎(chǔ)研究,分別設(shè)置了“畜禽藥物的代謝轉(zhuǎn)歸和耐藥性形成機(jī)制研究”以及“畜禽重要病原耐藥性監(jiān)測與控制技術(shù)研究”兩個(gè)耐藥性相關(guān)項(xiàng)目。

“首先我們想通過這個(gè)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)中有哪些耐藥細(xì)菌;其次了解這些來自動(dòng)物的耐藥細(xì)菌為什么會(huì)出現(xiàn),是怎么傳播的,會(huì)不會(huì)傳播給人類,有什么危害等問題。通過深入理解耐藥細(xì)菌本身的特性,找到可以遏制它們發(fā)生發(fā)展的手段和途徑;繼而開發(fā)或制定可以防控它們產(chǎn)生和擴(kuò)散的技術(shù)或策略,促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)科學(xué)合理用藥,最終達(dá)到提升畜禽養(yǎng)殖效益、降低環(huán)境污染及保障動(dòng)物和人類健康的目的?!蓖粞蟊硎尽?/p>

在新機(jī)制、傳播、控制方面取得突破

令人振奮的是,該項(xiàng)目目前已取得了一系列重大突破。

在耐藥新機(jī)制方面,繼2015年首次揭示了可轉(zhuǎn)移多黏菌素耐藥基因mcr-1后,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)又先后發(fā)現(xiàn)可轉(zhuǎn)移替加環(huán)素高水平耐藥基因tet(X3)、tet(X4),打破了原先認(rèn)為替加環(huán)素耐藥性不可轉(zhuǎn)移的認(rèn)知,也警示了這一臨床重要藥物的使用風(fēng)險(xiǎn)。

在細(xì)菌耐藥性傳播方面,沈建忠團(tuán)隊(duì)揭示了mcr-1陽性大腸桿菌在健康人群腸道內(nèi)的高流行率與動(dòng)物源性食品攝入的強(qiáng)相關(guān)性,豐富了該耐藥菌傳播的途徑,提示水產(chǎn)養(yǎng)殖及水產(chǎn)食品在傳播多黏菌素耐藥性方面需要更多的關(guān)注。同時(shí)“畜禽重要病原耐藥性監(jiān)測與控制技術(shù)研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉雅紅團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)短暫的豬場環(huán)境暴露會(huì)導(dǎo)致潛在動(dòng)物病原菌和抗生素耐藥基因在人腸道內(nèi)的富集,揭示了生活環(huán)境的短暫變化重新塑造了人類腸道菌群及其耐藥性特征。

在細(xì)菌耐藥性控制方面,沈建忠團(tuán)隊(duì)證實(shí)了多黏菌素停止用作養(yǎng)殖業(yè)抗菌促生長劑后,動(dòng)物和人群中多黏菌素耐藥性顯著下降,表明了多黏菌素限用政策的成效顯著。

此外,劉雅紅團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的泰地羅新、博普堿等4個(gè)國家二類新獸藥,實(shí)現(xiàn)了我國自主研發(fā)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品,并出口國際的目標(biāo)。

記者獲悉,項(xiàng)目執(zhí)行期間團(tuán)隊(duì)共獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)及四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。其中王紅寧團(tuán)隊(duì)針對蛋雞細(xì)菌病防控這一世界性難題,創(chuàng)新了蛋雞細(xì)菌病防控理論、突破了養(yǎng)殖過程中控制規(guī)?;u場生物和非生物媒介傳播病原菌的系統(tǒng)技術(shù)以及安全蛋品生產(chǎn)系列關(guān)鍵技術(shù),將細(xì)菌病從給雞投藥防控轉(zhuǎn)變?yōu)閷ι锖头巧锩浇榉揽兀苿?dòng)更多企業(yè)實(shí)現(xiàn)蛋雞規(guī)?;B(yǎng)殖產(chǎn)蛋期不用抗生素防控細(xì)菌病,通過提升蛋雞細(xì)菌病防控的技術(shù)水平, 在實(shí)現(xiàn)減抗目標(biāo)的同時(shí)保障了蛋雞養(yǎng)殖健康和蛋品安全?!暗半u細(xì)菌病防控系統(tǒng)創(chuàng)新與安全蛋品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”目前已在14個(gè)省31家蛋雞養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用,近3年新增銷售額56.59億元,新增純利潤13.11億元,產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

最終將實(shí)現(xiàn)動(dòng)物、環(huán)境與人的共同健康

對于上述成就,汪洋認(rèn)為,團(tuán)隊(duì)合作是項(xiàng)目取得突破的關(guān)鍵。通過明確研究目標(biāo),針對各團(tuán)隊(duì)特點(diǎn)進(jìn)行合理分工,強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作共享,重視團(tuán)隊(duì)行動(dòng)的執(zhí)行力,打造出一個(gè)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的項(xiàng)目執(zhí)行團(tuán)隊(duì),是工作取得事半功倍成效的關(guān)鍵。

“作為一名80后,我很幸運(yùn)能夠承擔(dān)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目負(fù)責(zé)人這一使命,這離不開國家對耐藥性問題的重視和支持,離不開前輩們的鼎力支持、同輩們的相互協(xié)助以及后輩們的刻苦努力。”汪洋說。

“未來,基于‘同一健康’理念,我們將圍繞動(dòng)物、環(huán)境與人共同健康這一目標(biāo),繼續(xù)在耐藥性產(chǎn)生、傳播與防控3個(gè)方面對目前面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行攻關(guān)。”汪洋說。

在耐藥性產(chǎn)生方面,團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)解析畜禽病原罕見耐藥表型的成因,闡明耐藥蛋白的結(jié)構(gòu)與功能,挖掘抗耐藥病原新靶點(diǎn);在耐藥性傳播方面,闡明抗菌藥等風(fēng)險(xiǎn)因子對重要耐藥病原與基因的共篩選和共傳播機(jī)制,揭示畜禽源耐藥病原與基因跨宿主、跨介質(zhì)的傳播規(guī)律及其向食品、環(huán)境、人群傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

“在此基礎(chǔ)上,篩選可抑制耐藥蛋白功能及抗菌增效作用的先導(dǎo)化合物和抗耐藥病原的新型抗生素前體物,制定可切斷耐藥病原/基因傳播擴(kuò)散的養(yǎng)殖場綜合防控策略;另外,為響應(yīng)國家禁抗減抗政策,我們還將大力研發(fā)替抗技術(shù)及產(chǎn)品,從而實(shí)現(xiàn)遏制病原耐藥性蔓延這一最終目標(biāo)?!蓖粞笸嘎?。

(責(zé)任編輯:蔡文斌)

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