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關(guan) 注國家重點研發計劃
“畜禽重大疫病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖綜合技術研發”重點專(zhuan) 項①
編者按 “畜禽重大疫病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖綜合技術研發”重點專(zhuan) 項是“十三五”期間國家重點研發計劃在畜牧獸(shou) 醫領域設置的唯一一個(ge) 專(zhuan) 項。該專(zhuan) 項發展了畜禽重大疾病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖領域的重大基礎理論,攻克了關(guan) 鍵核心技術,建立應用示範基地,輻射帶動了產(chan) 業(ye) 創新能力的整體(ti) 提升。
本報今起推出該項目優(you) 秀成果係列報道,展現該項目的攻關(guan) 曆程及其取得的重大突破。
據世界衛生組織(WHO)統計,全球抗菌藥物約50%用於(yu) 養(yang) 殖業(ye) ,我國是全世界動物抗菌藥物生產(chan) 和使用量最多的國家之一。而解決(jue) 細菌耐藥性問題尤其是畜禽養(yang) 殖業(ye) 中的細菌耐藥性問題已成為(wei) 世界性難題。
記者從(cong) 科技部中國農(nong) 村技術開發中心(以下簡稱農(nong) 村中心)獲悉,國家重點研發計劃“畜禽重大疫病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖綜合技術研發”重點專(zhuan) 項項目“畜禽病原耐藥性的產(chan) 生、傳(chuan) 播與(yu) 防控技術及應用”取得重大突破,項目發現了可轉移的耐藥機製,為(wei) 後續成果奠定了基礎,並且支撐了禁抗政策出台;創製的泰地羅新、博普堿等4個(ge) 國家二類新獸(shou) 藥,實現了我國自主研發產(chan) 品代替進口產(chan) 品,並出口國際的目標;開發的蛋雞細菌病係統防控與(yu) 安全蛋品生產(chan) 關(guan) 鍵技術近3年為(wei) 相關(guan) 企業(ye) 實現了56.59億(yi) 元的銷售額增長。
同時,項目推動了我國養(yang) 殖業(ye) 禁用多黏菌素政策的實施,跟蹤研究發現我國動物和人群中的多黏菌素耐藥性顯著下降。
細菌耐藥性複雜多變
抗菌藥物是保障動物健康養(yang) 殖,滿足人類對動物源性食品需求的關(guan) 鍵,然而長期不合理的使用會(hui) 造成細菌對這些藥物產(chan) 生抵抗而使藥物失效,即人們(men) 所說的細菌耐藥性。畜禽養(yang) 殖業(ye) 已成為(wei) 耐藥細菌的儲(chu) 庫,並存在傳(chuan) 播給人類的巨大風險。2017年,農(nong) 業(ye) 部(現農(nong) 業(ye) 農(nong) 村部)頒布了《全國遏製動物源細菌耐藥行動計劃(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》也將應對微生物耐藥威脅提升到國家生物安全的戰略高度。
早在1945年諾貝爾頒獎典禮上,青黴素發現者亞(ya) 曆山大·弗萊明便向眾(zhong) 人發出警告“青黴素將來很可能會(hui) 由於(yu) 細菌耐藥而變得無效”。正是細菌這種複雜多變的特性讓科研人員難以完全掌握它們(men) 逃避藥物壓力的進化規律,更難以簡單抓住它們(men) 的“命脈”,設計“一勞永逸”的藥物。
“細菌是一個(ge) 十分狡猾的病原。”“畜禽藥物的代謝轉歸和耐藥性形成機製研究”項目負責人、中國農(nong) 業(ye) 大學動物醫學院教授汪洋解釋,盡管它是單細胞生物、結構很簡單,但是它的進化速度特別快,適應外界壓力(如抗菌藥物)的能力特別強,比如許多藥物在上市之初即有相應的耐藥細菌產(chan) 生,隨著抗菌藥物的大量使用,耐藥率也隨之越來越高,以致於(yu) 藥物研發的速度遠遠不及細菌耐藥性產(chan) 生的速度。
“因而本項目的難點在於(yu) 如何更全麵地認知細菌在產(chan) 生和傳(chuan) 播耐藥性方麵的規律,以便在此基礎上設計更好的藥物或者提出有效的控製策略。”汪洋說。
“畜禽病原耐藥性的產(chan) 生、傳(chuan) 播與(yu) 防控技術及應用”項目延續了之前中國工程院院士、中國農(nong) 業(ye) 大學動物醫學院院長沈建忠教授主持的973項目計劃“畜禽重要病原菌抗生素耐藥性形成、傳(chuan) 播與(yu) 控製的基礎研究”,響應國家重大戰略需求持續性開展耐藥性基礎研究,分別設置了“畜禽藥物的代謝轉歸和耐藥性形成機製研究”以及“畜禽重要病原耐藥性監測與(yu) 控製技術研究”兩(liang) 個(ge) 耐藥性相關(guan) 項目。
“首先我們(men) 想通過這個(ge) 項目發現畜禽養(yang) 殖業(ye) 中有哪些耐藥細菌;其次了解這些來自動物的耐藥細菌為(wei) 什麽(me) 會(hui) 出現,是怎麽(me) 傳(chuan) 播的,會(hui) 不會(hui) 傳(chuan) 播給人類,有什麽(me) 危害等問題。通過深入理解耐藥細菌本身的特性,找到可以遏製它們(men) 發生發展的手段和途徑;繼而開發或製定可以防控它們(men) 產(chan) 生和擴散的技術或策略,促進畜禽養(yang) 殖業(ye) 科學合理用藥,最終達到提升畜禽養(yang) 殖效益、降低環境汙染及保障動物和人類健康的目的。”汪洋表示。
在新機製、傳(chuan) 播、控製方麵取得突破
令人振奮的是,該項目目前已取得了一係列重大突破。
在耐藥新機製方麵,繼2015年首次揭示了可轉移多黏菌素耐藥基因mcr-1後,中國農(nong) 業(ye) 大學和華南農(nong) 業(ye) 大學團隊又先後發現可轉移替加環素高水平耐藥基因tet(X3)、tet(X4),打破了原先認為(wei) 替加環素耐藥性不可轉移的認知,也警示了這一臨(lin) 床重要藥物的使用風險。
在細菌耐藥性傳(chuan) 播方麵,沈建忠團隊揭示了mcr-1陽性大腸杆菌在健康人群腸道內(nei) 的高流行率與(yu) 動物源性食品攝入的強相關(guan) 性,豐(feng) 富了該耐藥菌傳(chuan) 播的途徑,提示水產(chan) 養(yang) 殖及水產(chan) 食品在傳(chuan) 播多黏菌素耐藥性方麵需要更多的關(guan) 注。同時“畜禽重要病原耐藥性監測與(yu) 控製技術研究”項目負責人、華南農(nong) 業(ye) 大學教授劉雅紅團隊還發現短暫的豬場環境暴露會(hui) 導致潛在動物病原菌和抗生素耐藥基因在人腸道內(nei) 的富集,揭示了生活環境的短暫變化重新塑造了人類腸道菌群及其耐藥性特征。
在細菌耐藥性控製方麵,沈建忠團隊證實了多黏菌素停止用作養(yang) 殖業(ye) 抗菌促生長劑後,動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,劉雅紅團隊創製的泰地羅新、博普堿等4個(ge) 國家二類新獸(shou) 藥,實現了我國自主研發產(chan) 品代替進口產(chan) 品,並出口國際的目標。
記者獲悉,項目執行期間團隊共獲得了國家科學技術進步二等獎及四川省科學技術進步獎一等獎各一項。其中王紅寧團隊針對蛋雞細菌病防控這一世界性難題,創新了蛋雞細菌病防控理論、突破了養(yang) 殖過程中控製規模化雞場生物和非生物媒介傳(chuan) 播病原菌的係統技術以及安全蛋品生產(chan) 係列關(guan) 鍵技術,將細菌病從(cong) 給雞投藥防控轉變為(wei) 對生物和非生物媒介防控,推動更多企業(ye) 實現蛋雞規模化養(yang) 殖產(chan) 蛋期不用抗生素防控細菌病,通過提升蛋雞細菌病防控的技術水平, 在實現減抗目標的同時保障了蛋雞養(yang) 殖健康和蛋品安全。“蛋雞細菌病防控係統創新與(yu) 安全蛋品生產(chan) 關(guan) 鍵技術”目前已在14個(ge) 省31家蛋雞養(yang) 殖企業(ye) 推廣應用,近3年新增銷售額56.59億(yi) 元,新增純利潤13.11億(yi) 元,產(chan) 生了巨大經濟效應。
最終將實現動物、環境與(yu) 人的共同健康
對於(yu) 上述成就,汪洋認為(wei) ,團隊合作是項目取得突破的關(guan) 鍵。通過明確研究目標,針對各團隊特點進行合理分工,強調團隊間的協作共享,重視團隊行動的執行力,打造出一個(ge) 高效運轉的項目執行團隊,是工作取得事半功倍成效的關(guan) 鍵。
“作為(wei) 一名80後,我很幸運能夠承擔重點研發計劃項目負責人這一使命,這離不開國家對耐藥性問題的重視和支持,離不開前輩們(men) 的鼎力支持、同輩們(men) 的相互協助以及後輩們(men) 的刻苦努力。”汪洋說。
“未來,基於(yu) ‘同一健康’理念,我們(men) 將圍繞動物、環境與(yu) 人共同健康這一目標,繼續在耐藥性產(chan) 生、傳(chuan) 播與(yu) 防控3個(ge) 方麵對目前麵臨(lin) 的關(guan) 鍵科學問題進行攻關(guan) 。”汪洋說。
在耐藥性產(chan) 生方麵,團隊將重點解析畜禽病原罕見耐藥表型的成因,闡明耐藥蛋白的結構與(yu) 功能,挖掘抗耐藥病原新靶點;在耐藥性傳(chuan) 播方麵,闡明抗菌藥等風險因子對重要耐藥病原與(yu) 基因的共篩選和共傳(chuan) 播機製,揭示畜禽源耐藥病原與(yu) 基因跨宿主、跨介質的傳(chuan) 播規律及其向食品、環境、人群傳(chuan) 播的風險。
“在此基礎上,篩選可抑製耐藥蛋白功能及抗菌增效作用的先導化合物和抗耐藥病原的新型抗生素前體(ti) 物,製定可切斷耐藥病原/基因傳(chuan) 播擴散的養(yang) 殖場綜合防控策略;另外,為(wei) 響應國家禁抗減抗政策,我們(men) 還將大力研發替抗技術及產(chan) 品,從(cong) 而實現遏製病原耐藥性蔓延這一最終目標。”汪洋透露。
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