Bolehkah saintis belajar memintas ketahanan ubat superbug?
Apabila bakteria menjadi tahan terhadap rawatan antibiotik, ini menimbulkan ancaman penting bagi kesihatan, kerana jangkitan menjadi sangat sukar - dan kadang-kadang mustahil - untuk diubati. Tetapi bolehkah strategi baru berjaya mengenal pasti titik lemah superbug?
Rintangan antibiotik, yang ditakrifkan oleh kekurangan kerentanan bakteria terhadap ubat-ubatan yang sebaliknya akan berkesan terhadapnya, telah menjadi masalah penting di peringkat global, dengan para saintis sering menyebutnya sebagai krisis.
Para penyelidik telah berusaha mencari jalan keluar untuk krisis ini, menyarankan strategi yang beragam seperti menggunakan virus pembunuh bakteria atau sebatian yang berasal dari cranberry untuk menyerang bakteria tahan dadah, atau "superbug."
Sebilangan besar penyelidikan mengenai ketahanan terhadap antibiotik telah menumpukan pada pengembangan sebatian farmasi baru atau rawatan baru yang tidak berdasarkan antibiotik yang diketahui.
Walau bagaimanapun, para penyelidik di sebalik kajian baru dari Emory Antibiotic Resistance Center di Emory University School of Medicine, di Atlanta, GA, percaya bahawa ubat-ubatan lama dapat digunakan dengan cara baru untuk memenangkan perlumbaan melawan superbug.
Penulis kajian menjelaskan bahawa banyak bakteria mempunyai jenis rintangan yang disebut "heteroresistance", yang masih sukar ditentukan oleh banyak penyelidik.
Namun, pada umumnya, heteroresensi merujuk pada fenomena di mana, dalam populasi bakteria yang lebih besar, subpopulasi mengembangkan daya tahan terhadap antibiotik (atau antibiotik) yang mana bakteria lain dalam populasi yang sama bertindak balas.
Lebih-lebih lagi, kerana hanya beberapa bakteria dalam populasi yang tahan terhadap dadah, dalam hal heteroresensi, doktor mungkin sukar untuk mengesan kejadian ini dengan menggunakan ujian makmal biasa.
"Kita boleh menganggap heteroresistensi sebagai bakteria yang 'setengah tahan,'" jelas penulis bersama kajian David Weiss, Ph.D. "Apabila anda mengambil antibiotik, sel-sel yang tahan akan menjadi sebahagian kecil daripada kumpulan itu. Itulah sebabnya mereka sukar dilihat dalam ujian yang biasa digunakan hospital, ”lanjutnya.
Weiss dan rakan sekerja percaya bahawa berjaya mengenal pasti heteroresensi dapat membantu doktor dan penyelidik mengenal pasti kombinasi antibiotik mana yang paling baik dalam mengalahkan populasi campuran bakteria yang mudah terdedah dan tahan dadah.
Setakat ini, eksperimen dan penyelidikan makmal pada model tetikus - yang disajikan oleh penyelidik Mikrobiologi Alam - mencadangkan bahawa pendekatan ini sememangnya dapat membantu mengubah jadual terhadap bakteria tahan antibiotik yang sukar dilacak.
Menggunakan ketahanan ubat terhadap bakteria?
Dalam kajian semasa, pasukan penyelidik menganalisis 104 sampel bakteria (isolat) yang diperoleh melalui Inisiatif Pengawasan Gram-negatif Multi-laman web, sebuah program yang dijalankan oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), dengan fokus pada tahan karbapenem Enterobacteriaceae.
Para penyelidik menggunakan sampel untuk mengenal pasti bakteria tahan pelbagai ubat. Di antara sampel mereka, lebih daripada 85% bakteria menunjukkan ketahanan terhadap sekurang-kurangnya dua antibiotik yang berbeza.
Walau bagaimanapun, Weiss dan rakan sekerja mendapati bahawa dalam heteroresistance meletakkan penyelesaiannya: Ketika mereka menggabungkan dua antibiotik yang tahan terhadap populasi bakteria, campuran ini lebih berkesan untuk membunuh populasi.
Kenapa? Kerana dalam populasi tahan banyak ubat itu, subpopulasi yang berlainan tahan terhadap antibiotik yang berbeza, yang bermaksud bahawa ubat yang berbeza dapat berjaya menargetkan bakteria yang berlainan.
Para penyelidik juga menguji kaedah mereka pada dua isolat tahan pan Klebsiella pneumoniae bakteria, salah satunya telah dikumpulkan dari pesakit yang meninggal di hospital pada tahun 2016 akibat jangkitan dengan superbug.
Kes itu menimbulkan kebimbangan pada masa itu, kerana tekanan itu K. pneumoniae, kemudian diberi nama Nevada-2016, menunjukkan ketahanan terhadap 26 antibiotik, termasuk kolistin ubat yang sangat kuat.
Dalam eksperimen makmal, budaya Nevada-2016 menunjukkan heteroresensi terhadap dua antibiotik. Tetapi ketika para penyiasat menyerang bakteria dengan kombinasi antibiotik tersebut, bakteria tersebut merosot.
Pasukan ini juga melakukan beberapa ujian pada tikus yang mereka telah dijangkiti dengan strain heteroresistant - dan mematikan - lain K. pneumoniae, AR0040. Para penyelidik mengenal pasti kombinasi ubat yang sesuai dengan heteroresistance AR0040, kemudian merawat tikus dengannya, menyembuhkan mereka dari jangkitan berbahaya.
‘Jangan buang ubat-ubatan tersebut ke dalam tong sampah’
Melihat lebih dekat pada heteroresensi dapat menerangkan lebih banyak aspek ketahanan terhadap antibiotik dan membantu mengenal pasti cara-cara yang menjanjikan untuk melawannya.
Idea untuk menggunakan kombinasi antibiotik untuk memerangi bakteria degil bukanlah hal baru, tetapi kajian seperti yang dilakukan sekarang memberi penerangan tentang mengapa dan bagaimana strategi ini dapat berkesan.
Oleh itu, penulis menjelaskan dalam makalah mereka, "Heteroresensi berganda dapat menjelaskan sebilangan besar kombinasi antibiotik yang sebelumnya dikenal pasti sebagai sinergis [bekerja secara serentak]."
Sekiranya heteroresensi terhadap lebih dari satu antibiotik digabungkan dalam ketegangan bakteria, bagaimanapun, Weiss menyatakan bahawa pendekatan dalam kajian ini tidak akan berkesan.
Namun, buat masa ini, para penyelidik bermaksud untuk melakukan eksperimen mereka lebih jauh dan melihat sejauh mana keberhasilan pendekatan mereka dalam kes bakteria lain dengan heteroresensi.
"Kami katakan: Jangan buang ubat-ubatan tersebut ke dalam tong sampah, mereka mungkin masih ada gunanya. Mereka hanya perlu digunakan bersama dengan orang lain untuk melakukannya. "
David Weiss, Ph.D.
Sementara, "Kami tidak dapat mengetahui terlebih dahulu kombinasi apa yang akan berfungsi [kerana] tidak ada kombinasi sihir," kata Weiss, menguji strain bakteria untuk mengetahui campuran ubat yang berkesan "tidak jauh berbeza dengan menguji strain bakteria untuk ketahanan bagaimanapun, kepada antibiotik individu, ”menjadikan strategi ini dapat dilaksanakan secara pragmatik.
