2023 年 11 月，BioDesign Research发表了一篇题为“冰芯作为抗菌药物来源：从生物勘探到生物设计”的透视文章，概述了利用冰芯发现抗生素的革命性方法。这篇创新文章发表于一个关键时刻，因为抗生素发现的黄金时代已经过去，抗菌素耐药性 (AMR) 的威胁迫在眉睫，预计到 2050 年将导致每年 1000 万人死亡。

冰芯作为抗菌剂的来源从生物勘探到生物设计

尽管许多制药公司减少了抗生素研究，但这项研究凸显了冰芯尚未开发的巨大潜力。这些冰芯是生物时间胶囊，可以容纳微生物及其遗传物质，可能保存数千年。这些微生物已经开发出独特的抗菌化合物，这可能是对抗抗菌素耐药性的关键。

生物合成方法涉及对冰芯进行生物勘探，以发掘这些古老的微生物生命形式。采用冰芯宏基因组分析 (ICEMAN) 管道和合成生物学技术这两种互补方法来最大限度地发现和优化新抗生素化合物。

ICEMAN管道包括基于序列的方案、抗生素发现和宏基因组分析 (ADAM) 以及实验室培养方法、环境检查 (EVE)，确保全面搜索潜在的抗生素。然后应用合成生物学来优化这些化合物的抗 AMR 功效。

这包括噬菌体展示和外膜蛋白连接等创新方法，以及异源基因表达和代谢工程的先进技术。然而，该研究也强调了生物安全和生物安保的重要性。考虑到这些微生物的年龄，建议采取严格的方案来防止环境污染并确保公共安全。

总之，本文为全球抗击抗菌素耐药性的斗争开辟了新途径，为冰芯可能成为下一代抗生素的关键带来了希望。它不仅提供了抗菌化合物的新来源，而且体现了传统生物勘探和现代合成生物学之间的协同作用，有可能导致医疗保健和医学领域的重大进步。