抗生素耐药性，这个病原体在面对抗生素治疗时所展现出的顽强抵抗，已经成为了全球健康威胁的急先锋。据2022年的一项研究报告，2019年有近500万人的死亡与耐药菌的产生有关，且每年有超过100万人的死亡直接归因于抗微生物耐药性的发生。
这项研究之中，研究者们系统性地分析了超过一万种药物组合抵御常见多重耐药菌的效果。研究者Elisabetta Cacace说道，之前研究者们已经对特定的药物组合进行了研究，尤其是那些在临床中常见的药物组合；然而，研究者们缺乏系统性知识来了解不同类别的抗生素组合，或抗生素和非抗生素药物的组合是如何影响细菌生理学特性的，尤其是在独立于宿主的情况下。
不同的抗生素会靶向作用细菌内部的不同细胞结构或过程，其能协同作用，这就意味着联合作用或许要比单独使用一种药物更加有效，但不同的抗生素之间也会发生拮抗作用，在这种情况下，一种药物的存在就会阻碍另一种药物的活性，这种拮抗相互作用就能被用来减缓抗生素对机体肠道菌群的附带损伤。在此前研究中，研究者们描述了针对革兰氏阴性菌的药物组合，包括大肠杆菌、沙门氏菌和铜绿假单胞菌等。然而，很多致死性的耐药菌则属于革兰氏阳性菌范畴，包括金黄色葡萄球菌，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，其每年会引起数十万人死亡。这些细菌与革兰氏阴性菌在细胞壁上存在一定差异，这或许就会影响药物的疗效。
这项研究中，研究者们使用了一种复杂的机器人装置来同时研究数百种抗生素和非抗生素的组合在一定剂量范围内针对三种革兰氏阳性菌（枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌）所产生的影响效应。除了分布在所有主要类别的65种不同抗生素的8000多种组合以外，研究者们还分析了2500种抗生素药物和非抗生素药物的组合，这些组合可能在多重用药（同时使用多种药物）非常普遍的时代共同开具处方。
利用这一策略，研究者们识别出了一千多种相互作用，包括协同作用和拮抗作用，这些效应是高度物种特异性的，甚至是菌株特异性的，与此前在革兰氏阴性菌中所观察到的相互作用并不相同。研究者们还在体内验证了其中一些研究结果，其方法就是利用病原体来感染蛾幼虫（moth larvae），并测试特定药物组合的能力，从而帮其恢复。随后研究者们公开了完整的相互作用数据库供其他科学家们查看、探索和使用，从而寻找新型协同作用和拮抗作用。
最后研究者Cacace说道，我们生活在一个迫切需要对抗微生物耐药性的新型策略的时代，而开发新型抗生素在技术上具有一定的挑战性、成本较高且较为耗时。如今这项研究中所研究的系统性药物相互作用或许就为科学家们开发治疗细菌感染的可替代策略和疗法开辟了新的道路。
