通常很难预测药物合并后的效果如何。有时，两种抗生素会比预期的更有效地提高作用并抑制细菌的生长。在其他情况下，综合效果较弱。由于有多种不同的药物组合方法(例如抗生素)，因此重要的是能够预测这些药物组合的效果。一项新的研究发现，通常可以通过定量表征每种抗生素的工作方式来预测某些抗生素联合使用的结果。这是科隆大学Tobias Bollenbach教授与Gasper Tkacik教授和奥地利科学技术研究所博士研究员Bor Kavcic共同研究的结果。论文“自然交流。

Bollenbach解释说：“我们想找出相互结合的抑制细菌中蛋白质合成的抗生素如何发挥作用，并使用数学模型尽可能地预测这些作用。” 作为科隆大学“生物物理与系统生物学”研究组的负责人，他探讨了细胞如何响应药物组合和其他信号。

细菌核糖体可以逐渐将基因的DNA序列翻译成蛋白质的氨基酸序列(翻译)。许多抗生素靶向该过程并抑制翻译。不同的抗生素特异性地阻断翻译循环的不同步骤。科学家发现，抗生素之间的相互作用通常是由翻译周期中的瓶颈引起的。例如，组合使用时，抑制翻译周期开始和中期的抗生素的作用要弱得多。

为了阐明药物相互作用的潜在机制，科学家创造了人工翻译瓶颈，这些瓶颈在基因上模仿了特定抗生素的作用。如果这样的瓶颈位于翻译周期的中间，则会形成核糖体的交通拥堵，这种堵塞会在翻译周期开始时引入另一个瓶颈后消失。结合统计物理和实验的理论模型，科学家证明了这种作用可以解释阻断这些翻译步骤的抗生素之间的药物相互作用。

Tobias Bollenbach得出结论：“对单个抗生素的效果进行定量了解，使我们能够预测抗生素组合的效果，而不必通过反复试验来测试所有可能的组合。这一发现很重要，因为相同的方法可以应用于其他药物，长期开发新的特别有效的药物组合。”