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那是1928年9月3日的早晨。亞歷山大·弗萊明在休假兩週後，剛回到他在倫敦聖瑪麗醫院的實驗室。他開始整理裝有細菌菌落的培養皿。在這樣做時，弗萊明在一個培養皿中注意到了一些不尋常的東西，這個培養皿被錯誤地完全敞開著。
他看到了一種藍綠色的黴菌生長——但黴菌周圍的區域沒有細菌。基於這一觀察，弗萊明得出結論，黴菌分泌了一種物質，他後來稱之為青黴素，這種物質抑制或殺死了微生物。這一意外的發現改變了現代醫學史。青黴素將拯救數百萬感染致命細菌的患者的生命。
然而，作為一名細菌學家，弗萊明知道進化是一個不可避免的過程，細菌最終會對這種抗生素產生耐藥性。他的預測是正確的——第一種耐青黴素的病原體於1940年被發現。
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從那時起，許多其他抗菌藥物（天然的和半合成的）被引入；然而，在它們臨床使用幾年後，對這些藥物產生耐藥性的病原體也出現了。
最近碳青黴烯類耐藥病原體的出現是最令人擔憂的，因為這種藥物是對多種抗生素耐藥的微生物的最後一道防線。這是一個日益增長的全球性問題。僅在美國，根據疾病控制和預防中心的資料，耐藥細菌感染每年導致超過23,000人死亡，除了直接的醫療保健費用外，每年還給該國造成至少200億美元的損失。
不幸的是，在研抗菌新藥嚴重短缺，目前使用的大多數藥物都是現有藥物的改良品。這對治療嚴重感染的醫生構成了巨大挑戰，並導致了人們對後抗生素時代到來的擔憂。
但是，科學家們最近對宿主-病原體關係的理解的進步為科學家們提供了關於一種替代方法——宿主導向療法（HDT）的見解，這是一套治療方法，其目標是增強宿主自身的免疫反應，而不是僅僅依賴抗菌藥物。
HDT的一些有希望的例子包括常用的非傳染性疾病藥物：例如，維拉帕米和二甲雙胍，它們調節炎症並增強宿主對病原體的抗菌反應；細胞因子，一組蛋白質，包括白細胞介素，誘導宿主促炎細胞訊號傳導以殺死病原體；以及營養產品，如維生素D3，它可以增強宿主的細胞防禦能力。
HDT還旨在平衡感染部位的宿主反應性，透過減少或預防過度的炎症反應，這種反應會損害內部器官，甚至可能致命。這是透過細胞療法實現的，其中將特定人群的骨髓細胞注射到宿主體內，減少和預防組織損傷。
我目前的研究重點是瞭解宿主因素在宿主防禦細菌感染中的作用。它還涉及探索宿主因素如何有助於微調炎症。為了研究這一點，我正在研究宿主因素對產生細胞因子的基因的影響。此外，由於鐵在病原體生長和炎症中起重要作用，我正在研究宿主因素對調節鐵轉運和代謝的基因的影響。
充分理解這些因素如何促進宿主防禦和炎症控制，對於個性化醫療非常有用，在個性化醫療中，患者的遺傳特徵可以指導感染的治療。我相信宿主因子基因DNA中的細微差異，稱為多型性，可以解釋為什麼有些人比其他人更容易感染病原體。透過識別人類中的這些多型性，並將每一種多型性與患者的病原體易感性水平聯絡起來，我的研究可能導致更有效地治療細菌感染。
我們對感染反應中宿主因素的理解仍處於起步階段。但它代表了一種可能的新途徑，可以治癒或預防在全球範圍內奪走數百萬生命的細菌感染。