隨著耐藥細(xì)菌的增加，即使是幾十年來容易控制的常見感染——例如肺炎或尿路感染，用標(biāo)準(zhǔn)抗生素都難以治療。因此迫切需要研制新的藥物，同時(shí)也需要某種方法zui大程度地發(fā)揮這些藥物的有效使用壽命。當(dāng)研究人員用這種新藥處理活菌時(shí)，實(shí)際上出現(xiàn)了兩種遺傳變化，正如他們的算法預(yù)測的一樣。

    研究人員正在開發(fā)先發(fā)制人的策略，同時(shí)藥物仍然處于設(shè)計(jì)階段，這將給科學(xué)家們一個(gè)有利的開端，來檢測新的化合物。他們說：“如果我們能以某種方法，提前預(yù)測細(xì)菌如何應(yīng)對(duì)一種特殊的藥物，那么我們就可以改造藥物，或者計(jì)劃測試下一種藥物，或排除掉不大可能*有效的療法。" 由于細(xì)菌繁殖的如此迅速——在不到一個(gè)小時(shí)內(nèi)生長并從一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)，耐藥菌不斷地發(fā)生演變，因此研究人員必須不斷開發(fā)新的方法來殺死它們。

    研究人員說：“對(duì)于一些抗生素來說，藥物引入后幾十年都沒有出現(xiàn)*個(gè)耐藥菌株在，而在其他抗生素中則只需要一年的時(shí)間。"直到現(xiàn)在，研究人員都在試圖預(yù)測使細(xì)菌逃避某種特定藥物的遺傳改變，他們不得不從先前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的耐藥突變“文庫"中查找可能的突變。

    但是，當(dāng)談到預(yù)測細(xì)菌如何適應(yīng)新的藥物時(shí)，這種方法存在不足，因?yàn)槲⑸锊粫?huì)以可重復(fù)的、可預(yù)見的方式發(fā)生改變。“有了一種新藥，總有一種可能性，即生物體會(huì)產(chǎn)生從來沒見過的不同突變。這是醫(yī)生真正擔(dān)憂的事情。"

    研究小組集中在一種新的實(shí)驗(yàn)性藥物，這種藥物通過結(jié)合和抑制一種細(xì)菌酶（稱為二氫*還原酶，DHFR，在DNA構(gòu)建和其他過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用）而起作用。這種藥物稱為炔丙基連接*拮抗物，有望作為MRSA感染的一種治療方法，但是尚未進(jìn)入人體試驗(yàn)。

    研究人員說：“我們想查明，細(xì)菌采用什么策略來對(duì)抗這些新的化合物。它們可能是我們以前見過的相同舊突變嗎？或者細(xì)菌采用了新的策略？"在一份可能突變的順序表中，研究人員把注意力集中在4個(gè)微小的差異，稱為單核苷酸多態(tài)性（SNPs），理論上它們會(huì)賦予細(xì)菌耐藥性。雖然他們發(fā)現(xiàn)的突變以前沒有報(bào)道過，但是，在實(shí)驗(yàn)室利用活菌的實(shí)驗(yàn)表明，他們的預(yù)測是正確的。

    研究人員說：“我們的確在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了新預(yù)測的突變，這一事實(shí)非常令人興奮。"現(xiàn)在，研究人員正在使用他們的算法來預(yù)測其他藥物（旨在對(duì)抗大腸桿菌和腸球菌這樣的病原體）的耐藥突變。他們說，該模型也可以擴(kuò)展到預(yù)測一種微生物對(duì)一種以上藥物的響應(yīng)。“我們甚至可以誘騙一種病原體發(fā)展出突變，使其能夠逃避一種藥物，但是這會(huì)使其對(duì)另一種藥物特別敏感，就像一種組合拳。"