Rintangan dadah: Kompaun 'Trojan horse' membunuh bakteria dari dalam
Gallium - sebatian seperti besi - kelihatan serupa dengan makanan dan dapat menipu bakteria untuk memakannya. Setelah masuk, ia akan merosakkan mikroba. Dalam kajian baru, para penyelidik berjaya menggunakan sebatian tersebut untuk merawat jangkitan paru-paru pada tikus dan manusia.
Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) menganggap ketahanan terhadap antibiotik "salah satu cabaran kesihatan awam terbesar pada masa ini."
Di Amerika Syarikat, lebih daripada 2 juta orang mengalami jangkitan tahan rawatan setiap tahun, dan akibatnya 23,000 orang mati.
Oleh itu, menangani masalah hebat telah menjadi tumpuan penyelidikan terkini. Para saintis telah menggunakan analisis matematik untuk mengkaji semua kombinasi ubat yang dapat membunuh bakteria tahan rawatan, dan ada yang beralih ke alam semula jadi untuk mengkaji potensi antimikrobial sebatian seperti ekstrak bawang.
Sekarang, penyelidik mencuba pendekatan "sembunyi-sembunyi". Para saintis yang diketuai oleh Pradeep Singh, seorang profesor mikrobiologi dan perubatan di University of Washington School of Medicine di Seattle, telah mengkaji molekul yang dapat memusnahkan bakteria dari dalam.
Molekulnya adalah logam yang disebut gallium, dan serupa dengan besi. Singh dan pasukannya mengembangkan pendekatan di mana, daripada berusaha menghancurkan bakteria dari luar, mereka "memikat" mikroba menjadi "memakan" molekul, yang terlihat seperti makanan.
Mereka menguji pendekatan mereka pada tikus dan manusia dan menerbitkan penemuan mereka di jurnal Perubatan Translasional Sains.
Perengkuh dalam sistem pemakanan bakteria
Singh dan rakan sekerja memfokuskan usaha mereka pada superbug yang disebut Pseudomonas aeruginosa, yang menyebabkan jangkitan di beberapa laman web - termasuk paru-paru dan saluran kencing.
Prof Singh menjelaskan mengapa para saintis beralih ke gallium kerana sifat antimikroba. "Tubuh berusaha sekuat tenaga untuk menjauhkan zat besi dari bakteria, dan menjangkiti organisma menggunakan sistem khas untuk mengimport besi dan mencurinya dari inang," katanya.
"Gallium mengganggu mesin yang digunakan bakteria untuk membuat DNA baru, dan tanpa ini, bakteria tidak dapat membiak," jelas penulis bersama kajian Bradley Britigan, seorang profesor perubatan dalaman di Pusat Perubatan Universiti Nebraska di Omaha.
"Ini dan proses penting lain memerlukan besi, dan gallium adalah kunci monyet yang mematikan sistem."
Para penyelidik mengkaji kesan antibiotik gallium pada model tikus jangkitan paru-paru dan dalam percubaan klinikal fasa I 20 orang dengan fibrosis sista dan jangkitan pernafasan kronik dengan P. aeruginosa.
Dosis tunggal gallium membersihkan jangkitan paru-paru sepenuhnya pada tikus. “Selain itu, rawatan sistemum gallium meningkatkan fungsi paru-paru pada orang dengan [cystic fibrosis] dan kronik P. aeruginosa jangkitan paru-paru, ”lapor para penyelidik.
"Penemuan ini," mereka menyimpulkan, "meningkatkan kemungkinan jangkitan manusia dapat ditangani dengan menargetkan metabolisme zat besi atau kerentanan nutrisi lain dari patogen bakteria."
Trojan horse compound selamat dan berkesan
Pengarang kajian pertama Prof Christopher Goss, di University of Washington, membandingkan gallium dengan kuda Trojan. "Gallium tidak hanya gagal memberi makan bakteria seperti zat besi," katanya, "ia sebenarnya membahayakan mereka."
"Kajian awal kami pada sekelompok kecil orang dengan [cystic fibrosis] menunjukkan bahawa gallium selamat dan meningkatkan fungsi paru-paru pesakit […]. Ini adalah hasil yang menarik, tetapi kami perlu melakukan lebih banyak kajian untuk menentukan apakah gallium dapat dikembangkan menjadi rawatan yang rutin dan selamat. "
Prof Christopher Goss
Penulis berharap rawatan berasaskan gallium akan menjadi implementasi pertama idea Louis Pasteur; pada tahun 1800-an, Pasteur mencadangkan bahawa mengganggu pemakanan bakteria boleh menjadi cara yang berkesan untuk memusnahkannya.
"[Kami] didorong oleh hasil ini, tetapi kita harus berhati-hati dan melakukan lebih banyak pekerjaan sebelum kita tahu," kata Prof Singh.
