'Pengubahsuaian sederhana' dapat membantu antibiotik mengatasi daya tahan
Para saintis telah mengembangkan cara mudah untuk mengubah antibiotik yang dapat menjadikannya lebih kuat terhadap jangkitan yang disebabkan oleh mikroba yang tahan dadah.
Kaedah tersebut menjadikan antibiotik vancomycin lebih kuat terhadap dua jenis bakteria yang menjadi tahan dadah.
Para penyelidik mencadangkan bahawa kimia sederhana yang terlibat dalam memodifikasi ubat dapat digunakan untuk antibiotik lain dan bahkan untuk ubat antikanker.
Makalah mengenai "teknik biokonjugasi" kini terdapat dalam jurnal Kimia Alam.
"Biasanya," kata penulis kajian kanan Bradley L. Pentelute, yang merupakan profesor kimia bersekutu di Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, "banyak langkah yang diperlukan untuk mendapatkan vancomycin dalam bentuk yang membolehkan anda melampirkannya pada yang lain, tetapi kita tidak perlu melakukan apa-apa terhadap ubat itu.
Dia terus menjelaskan bahawa mereka mencampurkan ubat itu dengan peptida antimikroba dan mendapat "reaksi konjugasi."
Dia dan yang lain di MIT mengerjakan kajian itu dengan rakan-rakan dari Universiti Yale di New Haven, CT, dan syarikat bioteknologi Visterra, yang juga berpusat di Cambridge, MA.
Rintangan antibiotik
Rintangan antibiotik berkembang kerana setiap kali seseorang menggunakan ubat antibiotik, sebilangan kecil mikroba tahan semula jadi dapat bertahan. Rintangan merebak bukan hanya kerana kuman tahan mendominasi, tetapi juga kerana mereka berkongsi daya tahan mereka dengan mikrob lain.
Tinjauan global yang diterbitkan pada tahun 2016 menunjukkan bahawa sekitar 10 juta nyawa per tahun mungkin berisiko kerana peningkatan daya tahan antimikroba.
Tanpa antibiotik yang berkesan, banyak prosedur perubatan - termasuk kelahiran caesar, pembedahan usus, kemoterapi, dan penggantian sendi - boleh menimbulkan risiko jangkitan yang tinggi sehingga mereka "menjadi terlalu berbahaya" untuk dilakukan.
Setiap tahun di Amerika Syarikat, kuman tahan antibiotik menjangkiti sekitar 2 juta orang dan bertanggungjawab untuk sekitar 23.000 kematian, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC).
Jangkitan disebabkan oleh kuman yang menjadi tahan terhadap antibiotik sangat sukar, dan dalam beberapa kes mustahil, dapat diubati. Rawatan alternatif cenderung lebih mahal dan mempunyai kesan sampingan yang lebih teruk.
Orang yang mempunyai jangkitan ini sering tinggal di hospital lebih lama dan memerlukan lebih banyak lawatan dari doktor.
‘Handle’ kerana melekatkan protein kecil
Kimia kaedah baru berasal dari penemuan sebelumnya bahawa selenosistein asam amino dapat bertindak sebagai "pegangan" untuk melekatkan ubat molekul kecil, seperti vancomycin, ke protein kecil yang disebut antimikroba peptida, yang merupakan sebahagian daripada pertahanan imun kebanyakan organisma.
Semasa mereka menggunakan kaedah untuk melekatkan peptida ke vancomycin, para saintis mendapati bahawa mereka secara konsisten melekat pada tempat yang sama pada antibiotik, menghasilkan molekul yang serupa secara kimia.
Pendekatan yang ada untuk membuat molekul sedemikian tidak akan dapat mencapai kesucian tersebut dan memerlukan lebih daripada selusin langkah untuk menyediakan vankomisin untuk melekat pada peptida, kata para penyelidik.
Mereka menguji beberapa "konjugat" vancomycin yang dipasangkan dengan pelbagai peptida antimikroba, termasuk yang disebut dermaseptin.
Ujian menunjukkan bahawa menggabungkan vancomycin dengan dermaseptin menjadikan antibiotik lima kali lebih kuat terhadap bakteria berjangkit Enterococcus faecalis.
E. faecalis adalah ketegangan Enterococcus, gen bakteria yang muncul sebagai penyebab jangkitan penting dalam persekitaran penjagaan kesihatan. Jangkitan saluran kencing adalah jenis jangkitan yang paling biasa yang disebabkan oleh bakteria ini, dan "peningkatan pesat" penentangan mereka terhadap vankomisin telah menjadi kebimbangan khusus kepada profesional perubatan.
'Teknik berharga untuk masyarakat'
Di samping itu, pasukan mendapati bahawa vancomycin digabungkan dengan peptida antimikroba lain yang disebut RP-1 terbunuh Acinetobacter baumannii, terhadap vancomycin sahaja yang tidak memberi kesan. A. baumannii juga sangat tahan terhadap ubat dan sering menjadi penyebab jangkitan yang berkaitan dengan penjagaan kesihatan.
Ujian dengan sekitar 30 molekul lain, termasuk resveratrol dan serotonin, menunjukkan bahawa pendekatan itu dapat dengan mudah menghubungkan peptida dengan praktikal mana-mana molekul organik yang mempunyai "jenis cincin kaya elektron," kata para penyelidik.
Namun, mereka menunjukkan bahawa mereka tidak menguji keselamatan ubat yang diubahsuai.
Mereka menunjukkan bahawa kaedah mereka juga boleh digunakan untuk jenis ubat lain; sebagai contoh, untuk melampirkan antibodi pada ubat antikanker sehingga mencapai sasaran tertentu tanpa membahayakan tisu yang sihat.
Penulis membuat kesimpulan:
"Memandangkan hasil ini, kami percaya kimia kami akan menjadi teknik biokonjugasi yang berharga bagi masyarakat dan boleh menyebabkan generasi molekul konjugasi terapeutik."
