科学家传统上认为，将两种以上的药物结合起来对抗有害细菌会产生收益递减。流行的理论是，将三种或更多种药物结合起来的增量效益太小而不重要，或药物之间的相互作用会导致它们相互抵消。
 
现在，加州大学洛杉矶分校的一个生物学家团队已经发现了数千种抗生素的四种和五种药物组合，它们比普遍的观点建议更有效地杀死有害细菌。今天在npj系统生物学和应用杂志上发表的研究结果可能是在病原体和常见感染日益对抗生素产生抗药性的同时保护公众健康的重要一步。
 
“有一种传统只使用一种药物，可能只有两种，”该研究的资深作者之一，加州大学洛杉矶分校生态与进化生物学助理教授Pamela Yeh说。“我们提供的替代品看起来非常有前途。我们不应仅限于在我们的医疗工具箱中使用单一药物或双药组合。我们预计这些组合中的一些或更多组合将比现有抗生素更好地发挥作用。“
 
通过使用8种抗生素，研究人员分析了每种可能的四种和五种药物的组合，包括许多不同剂量的药物-总共18,278种组合-对大肠杆菌的作用。他们预计一些组合可以非常有效地杀死细菌，但是他们发现了多少有效的组合。
 
对于他们测试的每种组合，研究人员首先预测了他们认为在阻止大肠杆菌生长方面的效果。在四种药物组合中，有1,676个分组表现优于预期。在五种药物组合中，有6,443个组合比预期更有效。
 
研究的另一位资深作者，加州大学洛杉矶分校生态与进化生物学和生物数学教授Van Savage表示，“当我们增加药物的数量时，我感到非常震惊。”“人们可能会认为他们知道药物组合会如何相互作用，但他们确实没有。”
 
另一方面，2,331种四种药物组合和5,199种五种药物组合的效果不如研究人员预期的那么有效，该研究的主要作者Elif Tekin说，他是研究期间加州大学洛杉矶分校的博士后学者。
 
一些四种和五种药物组合至少部分有效，因为个别药物具有不同的靶向大肠杆菌的机制。加州大学洛杉矶分校的研究人员以六种独特的方式进行了测试。
 
萨维奇说：“有些药物攻击细胞壁，有些药物攻击细胞内的DNA。”“这就像攻击城堡或堡垒。结合不同的攻击方法可能比单一方法更有效。”
 
Yeh说：“整体可以比其各部分的总和更多，或更少，正如我们经常看到的棒球或篮球队。”（作为一个例子，她引用2004年底特律活塞队总冠军-一支没有超级巨星的有凝聚力的球队-在洛杉矶湖人队与未来的名人堂球员科比·布莱恩特，沙奎尔·奥尼尔，卡尔的比赛中取得决定性的胜利。马龙和加里佩顿。）
 
Yeh补充说，尽管结果非常有希望，但药物组合仅在实验室环境中进行了测试，并且可能至少在几年之后才被评估为可能的治疗方法。
 
临床创新部主任迈克尔·库里拉说：“由于抗生素耐药性有可能将医疗保健转向抗生素前期，因此能够更明智地使用现有抗生素单独失去效力的能力受到欢迎。”在美国国立卫生研究院/国家推进转化科学中心。“这项工作将加速人类对有希望的抗生素组合的测试，以加速我们今天无法应对的细菌感染。”
 
研究人员正在根据他们的工作创建开放获取软件，他们计划明年向其他科学家提供这些软件。该软件将使其他研究人员能够分析加州大学洛杉矶分校生物学家研究的抗生素的不同组合，并输入他们自己的药物组合测试数据。